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标题: LESS IS MORE 1950PRO显卡供电详述 [打印本页]

作者: 阿萨斯 时间: 2006-10-30 14:29
标题: LESS IS MORE 1950PRO显卡供电详述
作者 kidding w00t)

当大家第一眼看到X1950 PRO显卡时,可能感觉比一般显卡少了太多的元件,尤其是本该出现在高端显卡上密密麻麻的"高耸入云"的电容电感是不是ATI偷工减料了?恰恰相反1950PRO显卡上使用了大量定制元件( 也就是说ATI专用的)可以用超豪华来形容,在我们仔细逐一研究后得到的结论是: 很多大家从来没见过的这些顶级元件才是1950PRO板子上的元件少的“罪魁祸首”。

首先印入眼帘的就是显卡右下角那个长长的家伙，它是什么？以前在显卡上没有出现过啊？原来这是为1950PRO特别订做的双路并联磁闭贴片式电杆，每个都能通过40A的大电流(比很多显卡整卡需要的电流还高)，也就是说这个小家伙总共能通过80A的电流，顺便透露一下，ATI下一代R600显卡上也将采用这种超高级电感，而且并联级数将更多。不要小看这种并联电感，它最高可以在2MHZ频率下工作，属于超高频电感了。而且体积小，能通过80A（总计）的电流，全球能设计并制造这种电感的厂商没几家，再加上是定制产品，所以价格高昂，甚至比很多显卡整个电源部分的成本还高。这种定制电感分两组，，同时为GPU供电.这个并联电感对应的电源芯片是两颗CSP封装的VOLTERRA公司的VT1165 MULTIPHASE。说到VOLTERRA公司的MULTIPHASE，那可是独步全球的，它能在很恶劣和苛刻的环境中做到上百A的稳定电流输出，以往只承担大型服务器主板和通讯基站关键部分的供电，现在为了1950PRO显卡volterra不惜为其专门设计VT1165 MULTIPHASE供电（大家在别的显卡上肯定见不到VT1165的影踪）。

VT1165芯片是CSP封装的共有41PIN脚，开关频率1.2MHZ，每个可提供30A的电流，两个加起来共可以为GPU提供60A恒稳电流，每个价格为2.5美元（合计是5美元）相比NVIDIA的7900系列显卡为主芯片供电的只是一个价格为5元人民币左右的INTERSIL简单PWM电源,实在是小巫见大巫。
显卡左上角有一颗可以通过30A电流的封闭贴片式电感，与其相对应的是VOLTERRA公司另一颗电源芯片-----VT233。CSP封装62Pin，开关频率1MHZ，它是控制芯片也提供电流输出，因此芯片面积和针脚也比较多，VT233能提供18A电流,由于1950PRO显存频率相当比较低,正常使用时所需电流不超过10A，所以用如此宽裕的电源方案来保证用户在高端应用以及超频中的稳定，有大材小用的嫌疑.顺便说一下VT233成本要4.5美元，仅1950PRO显存供电芯片价值就是79系列的20倍以上（注意40倍可不是笔误啊！），看似简单和寥寥无几的元件却隐藏着如此惊人的性能不惜工本这几个字是笔者唯一能说的。

大家可能要问了：这些小供电芯片为什么卖这么贵，有什么优异特性值得ATI特别定制呢？这些特性对用户能带来什么好处呢？还有板上那些MOS管，大电容到哪里去了？慢慢看：
VT1165和VT233等电源芯片都是CSP封装，所以电气特性非常好，散热效率高，简单的散热措施就可以保持芯片稳定。而且这些小小的电源芯片都内MOS管和驱动电路，耐热性很好而且散热优良，因此可以通过巨大的瞬间电流，而且是数字式，可以避免传统MOS管这类模拟元件长期工作在大电流下，老化以及精度下降的缺点。这套电源芯片最明显的优势就在于开关损耗非常小，整体转换效率高。X1950PRO的VT1165最大转换效率可以达到空前的87%；而看似庞大昂贵的7950GX2上双路PWM可以分别提供的50A电流，转换效率只有70%。极高的电源转换效率可以让用户的电费花的更值得，当然也可以让显卡散热问题可以轻易解决，超频爱好者也可以让轻松打破很多记录。拥有这么多完美特性的电源当然可以保证1950PRO显卡的稳定以及超频性能，目前3DMARK05/06的纪录都是1950系列显卡超频后创造的，与NVIDIA不同ATI追求的是板卡的完美，而不是低成本，这可能是两者设计风格不同造成的。

多层陶瓷电容（MLCC），顶级做工与用料

通过前面的分析我们知道供电模块的VT1165以及VT233等主控芯片拥有很高的转换效率，这种高效率主要依靠的是高达1MHz以上的开关频率，在如此高的频率下普通的铝电解电容无法满足要求，而更高级的钽电解（包括聚合物）电容，在开关频率高于1MHz的情况下，电气性能会大为下降（普通显卡所使用的PWM开关频率为300KHz左右）。

所以在X1950PRO显卡的供电模块（注意只是供电部分）看不到任何的普通直立电容和钽电容，而只能看到一排排昂贵的MLCC（多层陶瓷电容）。MLCC被广泛的用在军用雷达、电子干扰发射机等高精密电子设备之上，近年来被高频率的CPU所采用（Intel CPU背面就有很多MLCC），因为MLCC能够在很高的频率下工作，而且拥有极强的抗干扰能力。MLCC的上限工作频率可以高达100GHz以上，而铝/钽电容工作频率还没有高于1MHz的！

MLCC的另一个优势就是ESR值（等效串联电阻）特别小，大家认为极品的SANYO OSCON电容拥有最小的ESR值（一般此时电容值高达1500uF以上）都在10毫欧姆左右，而MLCC（22UF）很轻易达到1毫欧姆以内，可以说不是一个级别，正是MLCC的这些极品特性奠定了它电容之王的地位！

ESR值是一个非常重要的电容参数，比如即使1毫欧姆乘以100A的电流=0.1V，而显卡的核心工作电压只有1.3V左右，显存在1.8V左右，细微的电压波动可以直接造成死机或花屏！即使1950XTX用了那么高档的MLCC仍然要多颗并联才能让ESR进一步降低。X1950XTX使用的是极品22UF 0805 X7RMLCC电容，成本自然非普通铝/钽固体电容可比！

在X1950PRO PCB背面和输出部分，也使用了不少钽电解电容，这些电容与核心、显存两个耗电大户无关，主要给一些小PWM滤波，这些PWM负责风扇和辅助芯片的供电。X800系列和7800/7900的主供电模块依靠钽电容滤波（很多还只是铝电容），而X1950XT竟然用钽电容给风扇和小芯片供电，ATI高端显卡奢华的做工和不惜工本的用料可见一斑！

作者: 109903269 时间: 2006-10-30 14:36
w00t) 看到了w00t)

作者: dxf_keke 时间: 2006-10-30 14:45
太多了，晚上回来看

作者: 我是patrick 时间: 2006-10-30 14:50
好了。等上市买去

作者: Edison 时间: 2006-10-30 15:29
电容王子。:p

作者: 阿萨斯 时间: 2006-10-30 16:56
嗯，图片我随便插的，供电部分是一样的

作者: kril 时间: 2006-10-30 17:35
VOLTERRA公司的电源芯片在68GT和68U上面也大量被使用.

作者: kidding 时间: 2006-10-30 17:43
但VT1165 不可能这个芯片是ATI定制的
从68后 NV就没用过VT系列芯片了

作者: lpts1 时间: 2006-10-30 17:46
好文章要支持下:lol: .准备月底入1900gt或1950pro

作者: bearbear 时间: 2006-10-30 18:14
LS的Y兄还没被人喷够？很多人询问那个4层PCB的缩水79GS，请明示。:a)

作者: 梦游的猪 时间: 2006-10-30 18:16
看了这些反而愈加感觉到同德的可怕。

作者: xtal 时间: 2006-10-30 18:25
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作者: winfast007 时间: 2006-10-30 18:29
:lol: :lol: 技术方向不同而已，同更低的成本做出同样的性能，且价格更低，何乐而不为？:huh:

作者: xtal 时间: 2006-10-30 18:30
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作者: xtal 时间: 2006-10-30 18:33
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作者: godlike 时间: 2006-10-30 18:43
事实就是这卡超频就是一驼那啥

3DMARK记录,那是R580,有你RV570什么事么

作者: westlee 时间: 2006-10-30 18:50
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作者: Illuminati 时间: 2006-10-30 20:35
71 - 69 = 2A

鼠标用 2A 得电流？不怕烫死你？ NV 缩水也成了好的了，你就 jian，被人越哉越开心！

作者: hou 时间: 2006-10-30 21:01

原帖由 xtal 于 2006-10-30 18:33 发表
ESR值是一个非常重要的电容参数，比如即使1毫欧姆乘以100A的电流=0.1V，而显卡的核心工作电压只有1.3V左右，显存在1.8V左右，细微的电压波动可以直接造成死机或花屏！即使1950XTX用了那么高档的MLCC仍然要多颗并 ...

超级无聊
电流都通过电容的？

别的不懂，但电流确实是能流过电容的，不过要脉动电流才行w00t)

[ 本帖最后由 hou 于 2006-10-30 21:05 编辑 ]

作者: westlee 时间: 2006-10-30 21:13
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作者: hou 时间: 2006-10-30 21:35

原帖由 westlee 于 2006-10-30 21:13 发表

1.3v*2=2.6w，不知道能不能烫死人。当然，ati也许用的是220v或者380v的电压，那样倒是可以烫死人。

技术烂，成本降不下来，还要说得好像很为用户考虑一样，就讨厌这样的。

鼠标是5V的，不是1.3V

作者: G70 时间: 2006-10-30 21:36
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作者: terryhu 时间: 2006-10-30 21:39
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作者: ninez 时间: 2006-10-30 21:42
AMD买了ATI就是为了放弃ATI最擅长的Dcard业务，于情于理都不太对头。

作者: xtal 时间: 2006-10-30 21:46
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作者: hukee 时间: 2006-10-30 21:53
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