VRM X570: wat is het beste? asus vs aorus vs asrock vs msi

We zijn op zoek gegaan naar de beste VRM X570, het nieuwe AMD-platform dat speciaal is ontworpen voor de Ryzen 3000 en mogelijk voor de Ryzen 4000 van 2020? We zullen niet alleen de diepgaande kenmerken van vier referentieplaten zien voor elk van de fabrikanten Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI en ASRock, maar we zullen ook zien wat ze kunnen doen met een Ryzen 9 3900X gestrest gedurende 1 uur.

Inhoudsindex

Nieuwe generatie VRM met PowlRstage als referentie

AMD heeft het fabricageproces van haar processors teruggebracht tot 7 nm FinFET, die deze keer verantwoordelijk is voor het bouwen van TSMC. Het zijn met name de kernen die deze lithografie aankomen, terwijl de geheugencontroller nog steeds op 12 nm van de vorige generatie blijft, waardoor de fabrikant een nieuwe modulaire architectuur moet aannemen op basis van chiplets of CCX.

Niet alleen zijn CPU's geüpgraded, maar ook moederborden, in feite hebben alle grote fabrikanten een arsenaal aan moederborden met de nieuwe AMD X570-chipset erop geïnstalleerd. Als er één ding moet worden benadrukt over deze kaarten, is het hun diepe update van VRM's, omdat een 7nm-transistor een veel schoner spanningssignaal nodig heeft dan een 12nm-signaal. We hebben het over microscopisch kleine componenten, en elke piek, hoe klein ook, zal tot falen leiden.

Maar het is niet alleen kwaliteit, maar kwantiteit, we hebben de efficiëntie verhoogd door de grootte te verkleinen, het is waar, maar er zijn ook processors met maximaal 12 en 16 kernen verschenen, die werken op frequenties hoger dan 4, 5 GHz, waarvan de energiebehoefte dicht bij 200A bij 1, 3-1, 4V met TDP tot 105W. Dit zijn echt hoge cijfers als we het hebben over elektronische componenten van slechts 74 mm2 per CCX.

Maar wat is een VRM?

Wat voor zin zou het hebben om over VRM te praten zonder te begrijpen wat dit concept betekent? Het minste wat we kunnen doen, is zo goed mogelijk uitleggen.

VRM betekent spanningsregelaarmodule in het Spaans, hoewel het soms ook wordt gezien als PPM om te verwijzen naar de voedingsmodule van de processor. Het is in ieder geval een module die fungeert als omzetter en verloopstuk voor de spanning die aan een microprocessor wordt geleverd.

Een voeding levert altijd een gelijkstroom signaal van + 3.3V + 5V en + 12V. Het is verantwoordelijk voor het omzetten van wisselstroom in gelijkstroom (stroomgelijkrichter) voor gebruik in elektronische componenten. Wat de VRM doet, is dit signaal omzetten in veel lagere spanningen voor de voeding ervan aan de processor, normaal gesproken tussen 1 en 1, 5 V, afhankelijk van de CPU natuurlijk.

Tot voor kort hadden de processors zelf hun eigen VRM in zich. Maar na de komst van hoogfrequente, hoogwaardige multicore-processors, werden VRM's rechtstreeks op moederborden met meerdere fasen geïmplementeerd om het signaal te verzachten en aan te passen aan de behoeften van het thermische ontwerpvermogen van elke processor (TDP)..

Huidige processors hebben een spanningsidentificatie (VID) dat een reeks bits is, momenteel 5, 6 of 8 bits waarmee de CPU een bepaalde spanningswaarde van de VRM opvraagt. Op deze manier wordt altijd precies de benodigde spanning geleverd, afhankelijk van de frequentie waarmee de CPU-kernen werken. Met 5 bits kunnen we 32 spanningswaarden creëren, met 6, 64 en met 8, 256 waarden. Dus, naast een converter, is de VRM ook een spanningsregelaar, vandaar dat hij PWM-chips heeft om het signaal van zijn MOSFETS te transformeren.

Basisconcepten zoals TDP, V_core of V_SoC moeten bekend zijn

Rond de VRM van de moederborden zijn er nogal wat technische concepten die altijd in de Reviews of specificaties voorkomen en waarvan hun functie niet altijd begrepen of bekend is. Laten we ze eens bekijken:

TDP:

Thermisch ontwerpvermogen is de hoeveelheid warmte die kan worden opgewekt door een elektronische chip zoals een CPU, GPU of chipset. Deze waarde verwijst naar de maximale hoeveelheid warmte die een chip zou genereren bij toepassingen met maximale belasting, en niet naar de stroom die hij verbruikt. Een CPU met 45 W TDP betekent dat hij tot 45 W warmte kan afgeven zonder dat de chip de maximale junctietemperatuur (TjMax of Tjunction) van zijn specificaties overschrijdt. Dit heeft niet te maken met het stroomverbruik van een processor, dat verschilt per eenheid en model en fabrikant. Sommige processors hebben een programmeerbare TDP, afhankelijk van op welk koellichaam ze zijn gemonteerd als het beter of slechter is, bijvoorbeeld APU's van AMD of Intel.

V_Core

De Vcore is de spanning die het moederbord levert aan de processor die op de socket is geïnstalleerd. Een VRM moet zorgen voor een voldoende Vcore-waarde voor alle processors van de fabrikant die erop kunnen worden geïnstalleerd. In deze V_core werkt de VID die we hebben gedefinieerd en geeft te allen tijde aan welke spanning de kernen nodig hebben.

V_SoC

In dit geval is het de spanning die aan de RAM-geheugens wordt geleverd. Net als bij de processor, werken de herinneringen op een andere frequentie, afhankelijk van uw werkbelasting en het JEDED-profiel (frequentie) dat u hebt geconfigureerd, tussen 1, 20 en 1, 35 V

Delen van de VRM van een bord

MOSFET

Een ander woord dat we veel zullen gebruiken, is MOSFET, Metal-Oxide halfgeleider Field-Effet, een veldeffecttransistor. Zonder veel in te gaan op elektronische details, wordt dit onderdeel gebruikt om een ​​elektrisch signaal te versterken of te schakelen. Deze transistors vormen in feite de vermogensfase van de VRM en genereren een bepaalde spanning en stroom voor de CPU.

Eigenlijk bestaat de eindversterker uit vier delen, twee Low Side MOSFETS, een High Side MOSFET en een IC-controller . Met dit systeem is het mogelijk om een ​​groter spanningsbereik te bereiken en vooral om de hoge stromen te weerstaan ​​die een CPU nodig heeft, we spreken voor elke trap tussen de 40 en 60A.

CHOKE en condensator

Na MOSFETS heeft een VRM een reeks smoorspoelen en condensatoren. Een smoorspoel is een inductor of smoorspoel. Ze vervullen de functie van het filteren van het signaal, omdat ze voorkomen dat restspanningen door de wisselstroom in gelijkstroom worden omgezet. Condensatoren vullen deze spoelen aan om inductieve lading te absorberen en om te functioneren als kleine ladingsbatterijen voor de beste stroomtoevoer.

PWM en Bender

Dit zijn de laatste elementen die we zullen zien, hoewel ze aan het begin van het VRM-systeem staan. Een PWM of pulsbreedtemodulator, is een systeem waarmee een periodiek signaal wordt aangepast om de hoeveelheid energie die het zendt te regelen. Laten we denken aan een digitaal signaal dat kan worden weergegeven door een vierkant signaal. Hoe langer het signaal met een hoge waarde doorgaat, hoe meer energie het uitzendt en hoe langer het naar 0 gaat, omdat het signaal zwakker zal zijn.

Dit signaal gaat in sommige gevallen door een buiger die voor de MOSFETS wordt geplaatst. Zijn functie is om deze frequentie of dit vierkante signaal dat door de PWM wordt gegenereerd te halveren en vervolgens te dupliceren zodat het niet één, maar twee MOSFETS binnenkomt. Op deze manier worden de voedingsfasen verdubbeld in aantal, maar kan de signaalkwaliteit verslechteren en maakt dit element niet altijd een juist evenwicht van de stroom.

Vier referentieplaten met AMD Ryzen 9 3900X

Nadat we hebben geleerd wat elk van de concepten waarmee we ons vanaf nu zullen bezighouden, betekent, zullen we zien wat de platen zijn die we zullen gebruiken voor de vergelijking. Onnodig te zeggen dat ze allemaal tot de high-end behoren of het vlaggenschip van de merken zijn en in staat zijn om ze te gebruiken met de AMD Ryzen 3900X 12-core en 24-wire die we zullen gebruiken om de VRM X570 te benadrukken.

De Asus ROG Crosshair VIII Formula is het krachtigste moederbord van de fabrikant voor dit AMD-platform. De VRM heeft in totaal 14 + 2 fasen onder een koperen koellichaamsysteem dat ook compatibel is met vloeistofkoeling. In ons geval zullen we een dergelijk systeem niet gebruiken om in gelijke staat te zijn met de rest van de platen. Dit bord heeft een geïntegreerde chipset heatsink en de twee M.2 PCIe 4.0-slots. Het heeft een capaciteit van 128 GB RAM tot 4800 MHz en we hebben de BIOS-update al beschikbaar met AGESA 1.0.03ABBA-microcode.

De MSI MEG X570 GODLIKE heeft ons vanaf het begin een beetje oorlog aan de testzijde gegeven. Het is ook het vlaggenschip van het merk met een telling van 14 + 4 vermogensfasen, beschermd door een systeem van twee hoogwaardige aluminium heatsinks die zijn aangesloten op een koperen warmtepijp die ook rechtstreeks uit de chipset komt. Net als de vorige GODLIKE wordt dit bord vergezeld van een 10 Gbps netwerkkaart en nog een uitbreidingskaart met twee extra M.2 PCIe 4.0-slots naast de drie ingebouwde geïntegreerde slots met heatsinks. De nieuwste beschikbare versie van BIO's is AGESA 1.0.0.3ABB

We gaan verder met het Gigabyte X570 AORUS Master-bord, dat in dit geval niet het topbereik is, omdat we hierboven de AORUS Xtreme hebben. In ieder geval heeft dit board een VRM van 14 echte fasen, we zullen dit zien, ook beschermd door grote heatsinks die met elkaar verbonden zijn. Net als de andere biedt het ons geïntegreerde Wi-Fi-connectiviteit, samen met een drievoudige M.2-sleuf en drievoudige PCIe x16 met stalen versterking. Vanaf dag 10 hebben we de laatste update 1.0.0.3ABBA voor je BIOS, dus we zullen deze gebruiken.

Eindelijk hebben we de ASRock X570 Phantom Gaming X, een ander vlaggenschip dat wordt geleverd met opmerkelijke verbeteringen ten opzichte van de Intel-chipsetversies. De 14-fasen VRM is nu veel beter en met betere temperaturen dan wat we in eerdere modellen zagen. In feite zijn de heatsinks mogelijk de grootste op de vier kaarten, met een ontwerp vergelijkbaar met de ROG, voor het hebben van een integraal heatsink in chipset en zijn drievoudige M.2 PCIe 4.0-sleuf. We zullen ook gebruik maken van de BIOS-update 1.0.0.3ABBA die op 17 september is uitgebracht.

Diepgaande studie van de VRM van elk bord

Laten we voor de vergelijking eens kijken naar de componenten en configuratie van de VRM X570 op elk moederbord.

Asus ROG Crosshair VIII formule

Laten we aan de slag gaan met de VRM op het Asus-bord. Dit bord heeft een voedingssysteem dat bestaat uit twee voedingsconnectoren, een 8-pins en de andere 4-pins, die 12V levert. Deze pinnen worden door Asus ProCool II genoemd, wat in feite solide metalen pinnen zijn met verbeterde stijfheid en het vermogen om spanning te dragen.

Het volgende aanwezige element is het element dat de PWM-controle van het hele systeem uitoefent. We hebben het over een PWM ASP 1405i Infineon IR35201-controller, dezelfde die ook het Hero-model gebruikt. Deze controller is verantwoordelijk voor het geven van het signaal aan de voedingsfasen.

Dit bord heeft 14 + 2 vermogensfasen, hoewel er 8 reals zullen zijn waarvan 1 de V_SoC en 7 de V-Core. Deze fasen hebben geen benders, dus we kunnen niet bedenken dat ze niet echt zijn, laten we het in pseudo-reals laten. Het is een feit dat ze elk zijn samengesteld uit twee Infineon PowlRstage IR3555 MOSFETS, wat een totaal van 16 oplevert. Deze elementen leveren een Idc van 60A bij een spanning van 920 mV, en elk wordt beheerd met behulp van een digitaal PWM-signaal.

Na de MOSFETS hebben we 16 45A MicroFine Alloy Chokes met gelegeerde kernen en tot slot solide 10K µF Black Metallic condensatoren. Zoals we hebben opgemerkt, heeft deze VRN geen verdubbelaars, maar het is waar dat het PWN-signaal voor elke MOSFET in tweeën is verdeeld.

MSI MEG X570 GODLIKE

Het MSI topklasse moederbord heeft een voedingsingang die bestaat uit een dubbele 8-pins 12V-gevoede connector. Net als in de andere gevallen zijn de pinnen solide om de prestaties te verbeteren in vergelijking met die 200A die de krachtigste AMD nodig heeft.

Net als bij Asus hebben we op dit bord ook een Infineon IR35201 PWM-controller die verantwoordelijk is voor het leveren van een signaal aan alle vermogensfasen. In dit geval hebben we in totaal 14 + 4 fasen, hoewel 8 de echte zijn vanwege het bestaan ​​van benders.

De eindtrap bestaat dan uit twee subtrappen. Allereerst hebben we 8 Infineon IR3599-buigers die de 18 Infineon Smart Power Stage TDA21472 Dr.MOS MOSFET's beheren. Deze hebben een Idc van 70A en een maximale spanning van 920 mV. In deze VRM hebben we 7 fasen of 14 MOSFETS gewijd aan de V_Core, die worden bestuurd door 8 verdubbelaars. De 8e fase wordt afgehandeld door de andere verdubbelaar die het signaal verviervoudigt voor zijn 4 MOSFETS, waardoor de V_SoC wordt gegenereerd.

We voltooiden de choke-fase met 18 220 mH Chokes Titanium Choke II en hun bijbehorende vaste condensatoren.

Gigabyte X570 AORUS Master

De volgende plaat is een beetje anders dan de vorige, omdat hier de fasen zijn als ze allemaal als echt kunnen worden beschouwd. Het systeem wordt in dit geval op 12V gevoed door twee solide 8-pins connectoren.

In dit geval is het systeem eenvoudiger, met een PWM-controller, ook van het merk Infineon, model XDPE132G5C, dat verantwoordelijk is voor het beheer van het signaal van de 12 + 2 vermogensfasen die we hebben. Ze zijn allemaal gemaakt van Infineon PowlRstage IR3556 MOSFET's, die een maximale Idc van 50A en een spanning van 920 mV ondersteunen. Zoals je je kunt voorstellen, zijn 12 fasen verantwoordelijk voor de V_Core, terwijl de andere twee de V_SoC bedienen.

Met hebben we concrete informatie over de smoorspoelen en condensatoren, maar we weten dat de eerste 50A zal weerstaan ​​en de laatste uit massief elektrolytisch materiaal bestaat. De fabrikant detailleert een tweelaagse koperconfiguratie, die ook dubbel dik is om de energielaag van de aardverbinding te scheiden.

ASRock X570 Phantom Gaming X

We eindigen met het ASRock-bord, dat ons een 12V-spanningsingang biedt die bestaat uit een 8-pins connector en een 4-pins connector. Kies daarom voor de minder agressieve configuratie.

Hierna hebben we een Intersill ISL69147 PWM- controller die verantwoordelijk is voor het beheer van de 14 MOSFET's die deel uitmaken van de echte 7-fasen VRM. En zoals je je kunt voorstellen, hebben we een power stage die bestaat uit buigmachines, met name 7 Intersill ISL6617A. In de volgende fase zijn 14 SiC654 VRPower MOSFET's (Dr.MOS) geïnstalleerd, die deze keer door Vishay zijn gebouwd, zoals de meeste van hun boards behalve de Pro4 en de Phantom Gaming 4 die zijn ondertekend door Sinopower. Deze elementen leveren een Idc van 50A.

Ten slotte bestaat de choke-trap uit 14 60A- smoorspoelen en de bijbehorende 12K-condensatoren die door Nichicon in Japan zijn gemaakt.

Stress- en temperatuurproeven

Om de vergelijking tussen de verschillende moederborden met VRM X570 te maken, hebben we ze onderworpen aan een continu stressproces van 1 uur. Gedurende deze tijd heeft de AMD Ryzen 9 3900X alle cores bezig gehouden met Primer95 Large en met de maximale voorraadsnelheid die het betreffende board zou toestaan.

De temperatuur is rechtstreeks verkregen van het oppervlak van de VRM van de platen, omdat bij het vastleggen van temperaturen door software alleen de PWM-controller wordt geleverd. We zullen dus een vangst plaatsen met de plaat in rust en een nieuwe vangst na 60 minuten. Gedurende deze periode zullen we elke 10 minuten opnames maken om een ​​gemiddelde temperatuur vast te stellen.

Asus ROG Crosshair VIII Formule Resultaten

Op de door Asus gebouwde plaat zien we behoorlijk ingesloten begintemperaturen, die in de heetste gebieden buiten nooit in de buurt van 40 ⁰C zijn gekomen. Normaal gesproken zijn deze gebieden de smoorspoelen of de PCB zelf waar de elektriciteit naartoe reist.

We moeten bedenken dat de heatsinks van het board twee vrij grote aluminium blokken zijn en dat ze ook vloeistofkoeling toelaten, iets wat bijvoorbeeld de rest van de boards niet hebben. Wat we bedoelen is dat deze temperaturen behoorlijk zullen dalen als we een van deze systemen installeren.

Na dit lange stressproces zijn de temperaturen echter nauwelijks een paar graden verschoven en bereikten ze slechts 41, 8 ° C in de warmste VRM-gebieden. Het zijn behoorlijk spectaculaire resultaten en deze pseudo-reële fasen met MOSFETS PowlRstage werken als een zonnetje. In feite is het de plaat met de beste temperaturen onder stress van alle geteste, en de stabiliteit is zeer goed tijdens het proces, soms tot 42, 5⁰C.

We hebben ook een screenshot gemaakt van Ryzen Master tijdens het stressproces op dit bord, waarin we zien dat het stroomverbruik behoorlijk hoog is zoals te verwachten is. We hebben het over 140A, maar het is dat zowel TDC als PPT ook vrij hoge percentages behouden terwijl we op 4, 2 GHz zijn, een frequentie die nog niet het maximale beschikbare niveau heeft bereikt, noch in de Asus, noch in de rest boards met het nieuwe ABBA BIOS. Iets heel positiefs is dat de PPT en de TDC van de CPU nooit het maximum hebben bereikt, wat een uitstekend energiebeheer van deze Asus laat zien.

MSI MEG X570 GODLIKE resultaten

We gaan naar het tweede geval, namelijk de bovenplaat van het MSI-assortiment. Terwijl de testapparatuur in rust is, hebben we temperaturen verkregen die erg lijken op die van de Asus, tussen 36 en 38 ° C op de heetste plekken.

Maar na het stressproces zijn deze aanzienlijk meer gestegen dan in het vorige geval, waarbij we ons aan het einde van de test vonden met waarden dicht bij 56⁰C. Het zijn echter goede resultaten voor de VRM van een board met deze CPU, en dat zal zeker slechter zijn op lagere boards en met minder powerfases, zoals logisch is. Dit is de plaat met de hoogste temperaturen van de vier vergeleken

Soms hebben we wat hogere pieken waargenomen en grenzend aan 60 ° C, hoewel dit is opgetreden toen de CPU-BDP is uitgeschakeld vanwege de temperaturen. We kunnen zeggen dat de stroomregeling in de GODLIKE niet zo goed is als in de Asus, we hebben in Ryzen Master behoorlijk wat ups en downs waargenomen in deze markers en iets hogere spanningen dan in de rest van de boards.

Gigabyte X570 AORUS Master-resultaten

Deze plaat heeft tijdens het stressproces de minste temperatuurschommelingen ondergaan. Deze variatie was slechts rond de 2⁰C, wat laat zien hoe goed een VRM met echte fasen en zonder tussenliggende buigers werkt.

Vanaf het begin zijn de temperaturen iets hoger dan bij de concurrentie, tot 42⁰C en op sommige punten wat hoger. Het is het bord met zijn kleinste heatsinks, dus met een beetje meer volume, denken we dat het niet haalbaar zou zijn om de 40 exceedingC niet te overschrijden. De temperatuurwaarden zijn gedurende het hele proces zeer stabiel gebleven.

ASRock X570 Phantom Gaming X-resultaten

Eindelijk komen we bij het Asrock-bord, dat tijdens zijn VRM behoorlijk omvangrijke heatsinks heeft. Dit is niet voldoende geweest om de temperaturen onder de vorige te houden, althans in rust, aangezien we waarden verkrijgen die hoger zijn dan 40 ⁰C in de twee rijen smoorspoelen.

Na het stressproces vinden we de waarden dicht bij 50⁰C, hoewel nog steeds lager dan in het geval van de GODLIKE. Opgemerkt wordt dat de fasen met benders in stresssituaties doorgaans hogere gemiddelde waarden hebben. Specifiek in dit model zien we pieken van rond de 54-55⁰C toen de CPU warmer was en met een hoger stroomverbruik.

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
Gemiddelde temperatuur	40.2⁰C	57.4⁰C	43.8⁰C	49.1⁰C

Conclusies over de VRM X570

Gezien de resultaten kunnen we de Asus-plaat een winnaar noemen, en niet alleen de formule, omdat de held ook buiten de camera is getoond met uitstekende temperaturen en zijn oudere zus slechts een paar graden heeft verslagen. Het feit dat er in de 16 voedingsfases geen fysieke buigers zijn, heeft geleid tot een aantal sensationele waarden, die zelfs kunnen worden verlaagd als we er een persoonlijk koelsysteem in integreren.

Aan de andere kant hebben we gezien dat de VRM met benders duidelijk degenen zijn die hogere temperaturen hebben, vooral na stressprocessen. In feite is de GODLIKE degene met de hoogste gemiddelde spanning in de CPU-kernen, waardoor ook de temperaturen stijgen. We zagen dit al tijdens zijn review, dus we zouden kunnen zeggen dat het het meest onstabiel is.

En als we kijken naar de AORUS-meester, die 12 echte fasen heeft, zijn de temperaturen degene die het minst van de ene naar de andere toestand zijn veranderd. Het is waar dat het op voorraad is met de hoogste temperatuur, maar het gemiddelde vertoont weinig variatie. Met iets grotere heatsinks zou het mogelijk de Asus in de problemen hebben gebracht.

Het valt nog te bezien wat deze platen kunnen doen met de AMD Ryzen 3950X, die het licht nog niet op de markt heeft gezien.