几相供电才够用? 盈通工程师谈GeForce GTX460供电系统

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  GeForoe GTx 460显卡上市后,由于其超频后令人满意的性能增幅,很多玩家都将它长期置于超频状态下使用。然而目前GeForce GTx 460显卡公版产品只设计了三相供电,在超频状态下长期使用时,一些玩家发现供电部分温度较高。而另外一些玩家的GeForee GTx 460显卡超频能力则并不出色,只能在820MHz~850MHz左右徘徊,无法在900MHz下稳定运行。这就出现了两个问题:1 超频状态下发热量高,是否是因为显卡供电相数过少所致?2 选择GeForco GTX 460时,怎么样才能挑选到超频能力强的产品?带着这两个问题,我们特别与盈通资深产品经理秦晋先生就GeForce GTX 460显卡的设计和超频进行了深入探讨。
  MC:通常我们认为,公版设计是用料充足、做工豪华的代名词。不过此次GeForce GTX 460显卡公版设计产品只采用了三相供电设计,请问三相供电电路对GeForce GTX 460显卡来说是否够用?
  秦:公版GeForce GTx 460在默认状态下功耗不超过150w,除去转换电能损耗、芯片个体化差异等因素,GeForce GTX 460实际核心功耗在100w左右。根据传统设计经验来看,100w供电需要至少四相供电才能满足需求,但公版产品此次只采用了三相方案。相比传统公版显卡一贯奢华的风格,GeForce GTX 460公版的三相供电系统有向成本妥协的嫌疑。
  经我们测试,虽然公版方案采用7性能非常好的MOSFET和贴片式电感,但由于相数太少,实际测试下来公版每相供电电路在显卡满载状态下的电流值依然高达30A以上,平均维持在27A~31A之间。而从公版的设计来看,其每相供电电路的电流最大输出能力大约在38A以内。换句话来说,此次的公版设计并未留下太大的冗余空间。
  Mc:既然公版GeForee GTX 460显卡所留供电余量不大,那么是不是意味着三相供电电路很难满足GeForce GTX 460超频的需要呢?
  秦:超频和供电极限是有关系的,超频后显卡核心对电能的要求会上升,特别是目前一些玩家喜欢加电压超频探寻极限,这就令供电部分压力更大。由公式P=U2/R可以看出,功率和电压平方成正比,因此加压超频会增大每相供电电路的负载,对显卡供电电路要求更高。
  回到GeForceGTX460显卡上来,公版显卡的每相供电最大能提供38A的电流。根据测试数据显示,采用三相供电设计的公版产品在默认电压(1V)、800MHz(核心)/3600MHz(显存)的超频状态下,每相供电电流已高达35A左右,接近每相供电最大值。对公版显卡的用料和设计来说,短时间承受大于35A的电流是可以运行的,但如果加压超频或者长时间处于超频状态,三相供电就很难满足需求,有可能出现工作不稳定的现象。
  MC:如果玩家需要挑选一款长期超频使用的GeForcc GTx 460,供电方面应该如何选择?多少相就可以满足供电需求了呢?
  秦:要想满足显卡的超频需求,最好的方法是增加供电相数。比如将供电从三相增加到四、五、六相等。目前市场上很多GeForce GTX 460显卡增加了一相供电电路,达到四相规格。这样的显卡供电在核心频率超频到800MHz、不加压的状态下,就能够稳定提供35A以内的电流输出,同时也保证电路工作温度不会太高。
  但对需要加压超频的极限玩家来说,显然800MHz是不能满足需求的。一些超频软件提供的1.087V最大核心电压,能够将GeForcc GTX 460显卡核心提升到920MHz~950MHz左右,此时三相、四相供电电路将出现输出电流逼近甚至超过每相供电极限(大约需要130~140A左右的总电流供应)、温度过高的状况,即便能通过3DMark Vantage之类的测试软件,但也难以保证长期稳定使用的需求。因此对这类超频玩家来说,此时必须使用多于四相的供电系统。
  MC:那么是不是供电相数多,显卡的超频能力就越强?
  秦:不一定,除了供电电路外,电路的纹波电流、用料设计等都对GPU的超频能力有很大影响。比如纹波电流,就会影响显卡高频工作稳定性,最终也会影响显卡的超频性能。因此,一些设计比较好的超频显卡,往往会使用专用的去耦电容。如NEC的Proadlizer去耦电容,该电容体积大、容值高、ESR值低,具备不错的去耦效果。
  MC观点:多相供电技术能为显卡带来更高的供电能力、更低的发热量,增强超频能力,提升显卡工作稳定性,毫无疑问是大有益处的。不过多相供电系统在低负载状态下,存在转换效率较低的问题,会带来能源浪费。因此应尽快为显卡推出与DES、EPU类似的节能技术。
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