VRM x570：どれが最高ですか？ asus vs aorus vs asrock vs msi

最高のVRM X570を見つけるために着手しました。これは、特にRyzen 3000とおそらく2020年のRyzen 4000のために設計された新しいAMDプラットフォームですか？ Asus ROG、Gigabyte AORUS、MSI、ASRockの各メーカーの4つの参照プレートの詳細な特性だけでなく、Ryzen 9 3900Xが1時間ストレスを受けたときに何ができるかを確認します。

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PowlRstageを参照とした新世代のVRM

AMDは、プロセッサの製造プロセスを7 nm FinFETに削減しました。今回はTSMCの構築を担当します。 具体的には、このリソグラフィに到達するのはそのコアであり、メモリコントローラは依然として前世代から12 nmのままであり、製造業者はチップレットまたはCCXに基づく新しいモジュール式アーキテクチャを採用する必要があります。

CPUだけでなく、マザーボードもアップグレードされています。実際、すべての主要メーカーは、新しいAMD X570チップセットを搭載したマザーボードを保有しています。 これらのボードについて強調すべき1つのことがあるとすれば、7nmトランジスタは12nmのものよりもはるかにクリーンな電圧信号を必要とするため、VRMの深いアップデートです 。 私たちは微視的なコンポーネントについて話しているので、どんなスパイクでも、どんなに小さくても失敗を引き起こします。

しかし、 それは品質だけでなく量でもあります。サイズを小さくすることで効率が向上しました。確かに、最大12コアと16コアのプロセッサも登場し、4.5 GHzを超える周波数で動作し、エネルギー需要は最大130 WのTDPで1.3〜1.4 Vで200 A CCXあたりわずか74 mm2の電子コンポーネントについて言えば、これらは本当に高い数値です。

しかし、VRMとは何ですか？

この概念が何を意味するのかを理解せずにVRMについて話すのはどういう意味ですか？ 私たちにできることは、できる限り最善の方法で説明することです。

VRMはスペイン語の電圧レギュレータモジュールを意味しますが、プロセッサの電源モジュールを指すPPMと見なされることもあります 。 いずれにせよ、それはマイクロプロセッサに供給される電圧のためのコンバーターとリデューサーとして機能するモジュールです。

電源は常に+ 3.3V + 5Vおよび+ 12Vの直流信号を供給します 。 電子部品に使用される交流から直流への変換（電流整流器）を担当しています。 VRMが行うことは、この信号をプロセッサへの供給用にはるかに低い電圧に変換することです。もちろん、CPUによって異なりますが 、通常1〜1.5 Vです。

少し前までは、内部に独自のVRMを備えていたのはプロセッサ自体でした。 しかし、高周波、高性能マルチコアプロセッサの登場後、VRMは信号を平滑化し、各プロセッサの熱設計電力（TDP）のニーズに合わせて調整するために、複数のステージを持つマザーボードに直接実装されるようになりました。 。

現在のプロセッサには、ビットの文字列である電圧識別子（VID）があり、現在は5ビット、6ビット、または8ビットで、CPUがVRMから特定の電圧値を要求します。 このようにして、CPUコア が動作 している周波数に応じて、常に必要な電圧が常に供給されます。 5ビットで32、6、64、8、256の電圧値を作成できます。 したがって、コンバーターに加えて、VRMは電圧レギュレーターでもあるため、MOSFETの信号を変換するPWMチップを備えています。

TDP、V_core、V_SoCなどの基本的な概念を知っている必要があります

マザーボードのVRMの周りには、レビューや仕様に常に表示され、それらの機能が常に理解または認識されているわけではないというかなりの技術的概念があります。 それらを見てみましょう：

TDP：

熱設計電力は、 CPU、GPU、チップセットなどの電子チップが発生させることができる熱量です 。 この値は、チップが消費する電力ではなく、アプリケーションを実行している最大負荷でチップが生成する最大熱量を示します 。 45W TDPのCPUは、チップがその仕様の最大ジャンクション温度（TjMaxまたはTjunction）を超えることなく、最大45Wの熱を放散できることを意味します。 これは、プロセッサが消費する電力とは関係ありません。これは 、各ユニット、モデル、および製造元によって異なります。 AMDまたはIntelのAPUなど、一部のプロセッサは、取り付けられているヒートシンクの良し悪しに応じて、 プログラム可能なTDPを備えています 。

V_Core

Vcoreは、ソケットにインストールされているプロセッサにマザーボードが提供する電圧​​です 。 VRMは、VRMにインストールできるすべての製造元のプロセッサーに対して十分なVcore値を確保する必要があります。 このV_coreでは、定義したVIDが機能し、コアに必要な電圧を常に示します。

V_SoC

この場合、RAMメモリに供給されるのは電圧です 。 プロセッサと同様に、メモリはワークロードと構成したJEDEDプロファイル（周波数）に応じて異なる周波数で動作します。これは1.20〜1.35 Vです。

ボードのVRMのパーツ

MOSFET

私たちが頻繁に使用するもう1つの言葉は、 MOSFET 、金属酸化物半導体Field-Effet、つまり電界効果トランジスタでした。 電気的な詳細についてはあまり触れずに、 このコンポーネントを使用して電気信号を増幅または切り替えます。 これらのトランジスタは基本的にVRMのパワーステージであり、CPUに特定の電圧と電流を生成します。

実際には、パワーアンプは2つのローサイドMOSFET、1つのハイサイドMOSFET、1つのICコントローラーの4つのパーツで構成されています。 このシステムでは、より広い範囲の電圧を実現することが可能であり、何よりもCPUが必要とする大電流に耐えることができます。

チョークとコンデンサ

MOSFETの後、VRMには一連のチョークとコンデンサがあります。 チョークはインダクターまたはチョークコイルです。 それらは、交流から直流への変換からの残留電圧の通過を防ぐので、信号をフィルタリングする機能を実行します。 コンデンサはこれらのコイルを補完して、誘導電荷を吸収し、最適な電流供給のための小型充電バッテリーとして機能します。

PWMおよびベンダー

これらは、 VRMシステムの最初の段階ですが、最後に表示される要素です。 PWMまたはパルス幅変調器は、周期的な信号を変更して、送信するエネルギー量を制御するシステムです。 方形信号で表現できるデジタル信号について考えてみましょう。 信号が高い値で通過する時間が長いほど、信号が送信するエネルギーが大きくなり、信号が弱くなるため、信号が0に通過するまでに時間がかかります。

この信号は、場合によっては、MOSFETの前に配置されたベンダーを通過します。 その機能は、PWMによって生成されたこの周波数または方形信号を半分にし、次に複製して、 1つではなく2つのMOSFETに入るようにすることです。 このようにして、供給フェーズの数は2倍になりますが、信号品質が低下し 、この要素が常に電流の正しいバランスをとることができません。

AMD Ryzen 9 3900Xの4つの参照プレート

これから扱う各概念の意味を理解した後、比較に使用するプレートが何であるかを確認します 。 言うまでもなく 、これらはすべてハイエンドに属しているか、ブランドのフラグシップであり、VRM X570にストレスをかけるために使用するAMD Ryzen 3900X 12コアおよび24ワイヤーでそれらを使用することができます。

Asus ROGクロスヘアVIIIフォーミュラは、このAMDプラットフォーム向けのメーカーの最高性能マザーボードです。 そのVRMは、 銅冷却システムの下で合計14 + 2フェーズを備えており、 液体冷却にも対応しています。 私たちの場合、残りのプレートと同等の状態になるように、このようなシステムは使用しません。 このボードには、統合チップセットヒートシンクと2つのM.2 PCIe 4.0スロットがあります。 最大4800 MHzの128 GBのRAMの容量があり、AGESA 1.0.03ABBAマイクロコードを使用したBIOSのアップデートがすでに利用可能です。

MSI MEG X570 GODLIKEは、当初からテスト側に小さな戦争を与えてきました。 それはまた、チップセットから直接来る銅製ヒートパイプに接続された2つの大型アルミ製ヒートシンクのシステムによって保護された14 + 4の電力フェーズの数を持つブランドのフラッグシップでもあります。 以前のGODLIKEと同様に、このボードには10 Gbpsネットワークカードと、ヒートシンク付きの3つのオンボード統合スロットに加えて、2つの追加のM.2 PCIe 4.0スロットを備えた別の拡張カードが付属しています。 利用可能なBIOの最新バージョンはAGESA 1.0.0.3ABBです。

ギガバイトX570 AORUSマスターボードを続行します。この場合、AORUS Xtremeがあるため、この場合はトップレンジではありません。 いずれの場合でも、このボードのVRMは14のリアルフェーズです 。これは、相互に接続された大きなヒートシンクによって保護されていることもわかります。 他の製品と同様に、3つのM.2スロットと3つのPCIe x16、鋼鉄補強で、統合されたWi-Fi接続を提供します。 10日目から、BIOSの最新のアップデート1.0.0.3ABBAがあるので、それを使用します。

最後に、 ASRock X570 Phantom Gaming Xがあります。これは、Intelチップセットのバージョンを大幅に改善したもう1つのフラグシップです。 その14フェーズVRMは、以前のモデルで見られたものよりもはるかに優れており、温度も優れています。 実際、 そのヒートシンクは 、チップセットとそのトリプルM.2 PCIe 4.0スロットに一体型ヒートシンクを備えているため、ROGに似た設計で、4つのボード上でおそらく最大です。 9月17日にリリースされたBIOSアップデート1.0.0.3ABBAも使用します 。

各ボードのVRMの詳細な調査

比較の前に、各マザーボードのVRM X570のコンポーネントと構成を詳しく見てみましょう。

Asus ROGクロスヘアVIIIフォーミュラ

AsusボードのVRMから始めましょう。 このボードには、2つの電源コ​​ネクタ（1つは8ピン 、もう1つは4ピン）で構成される電源システムがあり、 12Vを供給します。 これらのピンは、 Asus によってProCool IIと呼ばれ 、基本的には堅い金属ピンであり、剛性と張力を運ぶ能力が向上しています。

次に存在する要素は、システム全体のPWM制御を実行する要素です。 ここでは、 PWM ASP 1405i Infineon IR35201コントローラーについて説明します。これは、ヒーローモデルも使用するコントローラーと同じです。 このコントローラーは、信号を電源フェーズに提供する責任があります。

このボードには14 + 2の電力フェーズがありますが、 8つの実数のうち1つがV_SoCを担当し、7つがV-Coreを担当します。 これらのフェーズにはベンダーがないため、それらが現実のものではないと見なすことはできません。 擬似現実のままにしておきましょう。 実際、これらはそれぞれ2つのInfineon PowlRstage IR3555 MOSFETで構成され、合計で16になります。これらの要素は、920 mVの電圧で60 AのIdcを提供し、それぞれがデジタルPWM信号を使用して管理されます。

MOSFETの後には、合金コアを備えた16個の45A MicroFine Alloyチョークがあり、最後に固体の 10K µF ブラックメタリックコンデンサーがあります。 コメントしたように、このVRNにはダブラーはありませんが、PWN信号が各MOSFETに対して2つに分割されることは事実です。

MSI MEG X570 GODLIKE

MSIのトップオブレンジマザーボードは、 デュアル8ピン 12V電源コネクタで構成される電源入力を備えています 。 他のケースと同様に、そのピンは、最も強力なAMDが必要とする200Aに比べてパフォーマンスを向上させるためにしっかりしています。

Asusの場合と同様に、このボードには、すべての電源フェーズに信号を供給する役割を担うInfineon IR35201 PWMコントローラもあります。 この場合、合計14 + 4フェーズがありますが、ベンダーの存在により8つが実際のフェーズです。

パワーステージは、2つのサブステージで構成されます。 まず、 18台のInfineon Smart Power Stage TDA21472 Dr.MOS MOSFETを管理する8台のInfineon IR3599ベンダーがあります。 これらのIdcは70Aで、最大電圧は920 mVです。 このVRMには、V_Core専用の7つのフェーズまたは14つのMOSFETがあり、8つのダブラーによって制御されます。 8番目のフェーズは、4つのMOSFETの信号を4倍にする他のダブラーによって処理され、V_SoCが生成されます。

チョークステージは、 18 220 mHチョークチタンチョークIIとそれに対応する固体コンデンサで終了しました。

ギガバイトX570 AORUSマスター

次のプレートは、前のプレートとは少し異なります。ここでは、すべてのフェーズが本物と見なせる場合のフェーズです 。 この場合のシステムは、2つの8ピンコネクタから12Vで給電されます。

この場合、システムはよりシンプルで、 インフィニオンブランドのPWMコントローラーモデルXDPE132G5Cも備えています。 モデルXDPE132G5Cは、私たちが持っている12 + 2電力フェーズの信号の管理を担当しています。 これらはすべて、最大Idcが50A、電圧が920 mVをサポートするInfineon PowlRstage IR3556 MOSFETで構成されています 。 ご想像のとおり、 12のフェーズがV_Coreを担当し、他の2つのフェーズはV_SoCを担当します。

私たちはチョークとコンデンサについて具体的な情報を持っていますが、前者は50Aに耐え、後者は固体電解質材料でできていることを知っています。 製造業者は、2層の銅の構成について詳しく説明していますが、これもエネルギー層を接地接続から分離するために2倍の厚さです。

ASRock X570ファントムゲームX

最後にASRockボードを使用すると、8ピンコネクタと4ピンコネクタで構成される12V電圧入力が表示されます 。 したがって、それほど積極的でない構成を選択します。

この後、 実際の7相 VRMを構成する14個のMOSFETを管理するIntersill ISL69147 PWM コントローラができます。 そして、ご想像のとおり 、 ベンダーには7 Intersill ISL6617Aというパワーステージがあります。 次のフェーズでは、 14個のSiC654 VRPower MOSFET（Dr.MOS）がインストールされました。今回は、Sinopowerによって署名されたPro4とPhantom Gaming 4を除くほとんどのボードと同様に、Vishayによって構築されました。 これらの要素は50AのIdcを提供します。

最後に、チョークステージは、ニチコンが日本で製造した14個の60Aチョークとそれに対応する12Kコンデンサで構成されています。

ストレスおよび温度テスト

さまざまなマザーボードをVRM X570と比較するために、 1時間の継続的なストレスプロセスにそれらをさらしました。 この間、 AMD Ryzen 9 3900XはすべてのコアをPrimer95 Largeでビジー状態に保ち 、問題のボードが許容する最大のストック速度で動作します。

温度は、プレートのVRMの表面から直接取得されています 。これは、ソフトウェアによる温度の取得では、いずれの場合もPWMコントローラーのみが提供されるためです。 したがって、プレートを静止させた状態でキャプチャを配置し、60分後に別のキャプチャを配置します。 この期間中、平均温度を確立するために10分ごとにキャプチャを行います。

Asus ROG Crosshair VIIIフォーミュラ結果

Asusによって構築されたプレートでは、非常に閉じ込められた初期温度を見ることができます。これは 、外の最も暑い領域では40 ℃に決して達し てい ません 。 通常、これらの領域は、チョークまたは電力が流れるPCB自体です。

ボードのヒートシンクは2つのかなり大きなアルミニウムブロックであり、他のボードにはない液体冷却も可能であることを考慮する必要があります。 つまり、これらのシステムのいずれかをインストールすると、これらの温度はかなり低下します。

ただし、この長時間のストレスプロセスの後、温度はほとんど変化せず、最も暖かいVRM領域では41.8 ° Cにしか達しません 。 それらは非常に素晴らしい結果であり、 MOSFETS PowlRstageを備えたこれらの疑似リアルフェーズは魅力のように機能します。 実際、これはテストされたすべての応力下で最高の温度を持つプレートであり、その安定性はプロセス中に非常に良好で、時々42.5⁰Cに達します。

また、このボードのストレスプロセス中にRyzen Masterのスクリーンショットを撮りました。このスクリーンショットでは、予想通り、消費電力がかなり高いことがわかります。 140Aについて話しているが、4.2 GHzにある間、TDCとPPTの両方も非常に高いパーセンテージを維持している。これは、Asusでも残りでも、利用可能な最大値にまだ到達していない周波数である新しいABBA BIOSを搭載したボードの数。 非常に良い点は、CPUのPPTとTDCが最大に達していないことです。これは、このAsusの優れた電源管理を示しています。

MSI MEG X570 GODLIKEの結果

MSIレンジのトッププレートである2番目のケースに進みます。 テスト機器が停止している間、Asusと非常によく似た温度が得られ、最も暑い場所では36〜38°Cです。

しかし、ストレスプロセスの後、これらは前のケースよりも大幅に上昇しており 、テストの最後に56⁰Cに近い値で見つかりました 。 ただし、これらは、このCPUを搭載したボードのVRMには良い結果であり、論理的には、下位のボードと電源フェーズが少ないと、確実にはるかに悪くなります。 これは、比較した4つの中で最も高い温度のプレートです。

時々 、CPUのTDCがその温度が原因でトリップしたときに発生したものの、ピークがやや高く、60℃に近いことが観察されました。 GODLIKEでの電力制御はAsusほどではありません。RyzenMasterでは、これらのマーカーでかなり多くの起伏が見られ、他のボードよりも電圧がいくらか高くなっています。

Gigabyte X570 AORUS Masterの結果

このプレートは 、ストレスプロセス中に温度変化がほとんどありません。 この変動は約2⁰Cのみであり、実際のフェーズあり、中間ベンダーなしのVRMがどれだけうまく機能するかを示しています 。

最初から、気温は競争よりも幾分高く、 42℃に達し、いくつかの点でやや高くなっています。 ヒートシンクが最も小さいのはボードなので、少しだけボリュームを増やすと、40℃を超えないことが実現可能だったと思います。 温度値は、プロセス全体を通して非常に安定しています。

ASRock X570 Phantom Gaming Xの結果

最後に、VRM全体にかなり大きなヒートシンクを備えたAsrockボードに行きます。 2つのチョーク列で40⁰C を超える値が得られるため 、 これは 、少なくとも安静時に、以前の温度よりも低い温度を維持するのに十分ではありませんでした。

ストレスプロセスの後、 50℃に近い値が見つかりましたが、GODLIKEの場合よりはまだ低くなっています。 ベンダーのフェーズは通常、ストレス状況下での平均値が高いことに注意してください。 特にこのモデルでは、CPUの温度が高く、消費電力が高いときに、 約54〜55℃のピークが見られるようになりました。

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
平均気温	40.2⁰C	57.4⁰C	43.8⁰C	49.1⁰C

VRM X570に関する結論

結果を考慮して、Asusプレートをフォーミュラだけでなく勝者と宣言することができます。 これは 、ヒーローが優れた温度でカメラを見せて、姉を数度殴っただけだからです。 。 16の給餌段階に物理的なベンダーが存在しないという事実は、いくつかのセンセーショナルな価値をもたらし、私たちが個別の冷却システムをそれに組み込んだ場合、それは減少する可能性さえあります。

一方、 ベンダーを備えたVRMは 、特にストレスプロセス後の温度が高いものであることは明らかです 。 実際、 GODLIKEはCPUコアの平均電圧が最も高いものであり 、これにより温度も上昇します。 私たちは彼のレビューの間にこれをすでに見たので、それが最も不安定であると言えるでしょう。

12の実際のフェーズを持つAORUSマスターを見ると 、 その温度は、ある状態から別の状態への変化が最も少ないものです 。 在庫があるのは確かに最高温度ですが、その平均はほとんど変化を示しません。 ヒートシンクが少し大きいと、Asusに問題が発生する可能性があります。

これらのプレートがAMD Ryzen 3950Xで何ができるかは、まだ市場に出回っていないため、まだ分からないでしょう 。