PC的主板是如何給CPU和GPU供電的？

就如電源是PC的心臟一樣，和顯卡上的供電模塊也是它們各自的心臟，搭載在身上的各種芯片能否正常工作，就看它們的供電電路是否足夠強悍了。因此在我們的顯卡和評測中，它們的供電 模塊會(huì )是一個(gè)很重要的評分項目。那么和顯卡上的供電模塊由什么元件組成，又是如何工作的呢?今天我們就來(lái)扒一扒那些關(guān)于板卡供電模塊的二三事。

典型的4相供電電路

顯卡與主板的供電模塊的主要作用是調壓、穩壓以及濾波，以此讓或者GPU獲得穩定、純凈且電壓合適的電流。從它們所用到的技術(shù)和原理來(lái)說(shuō)，顯卡和主板的供電電路其實(shí)并沒(méi)有本質(zhì)上的區別，僅僅是供電電壓和電流有所不同，因此我們這次就不分開(kāi)講解了。

主板/顯卡上的供電模塊有哪些?

目前主板和顯卡上使用的供電模塊主要有三種，一種是為三端穩壓供電，這種供電模塊組成簡(jiǎn)單，僅需要一個(gè)集成穩壓器即可，但是它提供的電流很小，不適合用在大負載設備上，主要是對DAC電路或者I/O接口進(jìn)行供電。

三端穩壓供電芯片7805，組成簡(jiǎn)單但輸出電流較低

第二種則是場(chǎng)效應管線(xiàn)性穩壓，這種供電模塊主要由信號驅動(dòng)芯片以及MosFET組成，有著(zhù)反應速度快、輸出紋波小、工作噪聲低的優(yōu)點(diǎn)。但是場(chǎng)效應管線(xiàn)性穩壓的轉換效率較低而且發(fā)熱量大，不利于產(chǎn)品功耗和溫度控制，因此其多數用 在更早年之前的顯存或者內存的供電電路上，而且僅限于入門(mén)級產(chǎn)品，中高端產(chǎn)品往往會(huì )使用更好的供電組成，也就是第三種供電模塊——開(kāi)關(guān)電源。

現在主板和顯卡上給和GPU供電的都是開(kāi)關(guān)電源供電電路

開(kāi)關(guān)電源是控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間和比率，維持穩定輸出電壓的一種供電模塊，主要由電容、電感線(xiàn)圈、MOSFET場(chǎng)效應管以及PWM脈沖寬度調制IC組成，發(fā)熱量相比線(xiàn)性穩壓更低，轉換效率更高，而且穩壓范圍大、穩壓效果好，因此它成為了目前與GPU的主要供電來(lái)源。

由于前兩種供電模式都在存在著(zhù)明顯的不足，因此它們在顯卡和主板產(chǎn)品上的地位并不高，多數是作為輔助型供電或者為低功耗芯片供電而存在，這次就不再詳細敘述，我們把重點(diǎn)放在第三種供電模塊也就是開(kāi)關(guān)電源供電上。

開(kāi)關(guān)電源供電模塊由哪些元件組成?

主板和顯卡的開(kāi)關(guān)電源供電模塊主要供CPU和GPU使用，通常是由電容、電感線(xiàn)圈、MosFET場(chǎng)效應管以及PWM脈沖寬度調制芯片四類(lèi)元件組成。

電容與電感線(xiàn)圈

電容與電感線(xiàn)圈在開(kāi)關(guān)電源供電電路中一般是搭配使用，其中電容的作用是穩定供電電壓，濾除電流中的雜波，而電感線(xiàn)圈則是通過(guò)儲能和釋能來(lái)起到穩定電流的作用。

供電電路中的電容與電感

電容是最常用的也是最基本的電子元器，其在CPU和GPU的供電電路主要是用于“隔直通交”和濾波。由于電容一般是并聯(lián)在供電電路中，因此電流中的交流成分會(huì )被電容導入地線(xiàn)中，而直流成分則繼續進(jìn)入負載中。同時(shí)由于電容可以通過(guò)充放電維持電路電壓不變，因此其不僅可以濾除電流中的高頻雜波，同時(shí)也減少電路的電壓波動(dòng)。

而電感線(xiàn)圈的作用則是維持電路中的電流穩定性，當通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流增大時(shí)，電感線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢與電流方向相反，阻止電流的增加，同時(shí)將一部分電能轉化成磁場(chǎng)能存儲于電感之中;當通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢與電流方向相同，阻止電流的減小，同時(shí)釋放出存儲的能量，以補償電流的減小。

由于在開(kāi)關(guān)電源供電電路中，電感與電容需要在短時(shí)間內進(jìn)行上萬(wàn)次的充放電，因此它們的品質(zhì)將直接影響開(kāi)關(guān)電源供電電路的性能表現。目前CPU和GPU的供電電路中多使用固態(tài)電容以及封閉式電感，前者具備低阻抗、耐高紋波、溫度適應性好等優(yōu)點(diǎn)，后者則有體積小、儲能高、電阻低的特性，比較適合用于低電壓高電流的CPU和GPU供電電路中。

在高端產(chǎn)品上使用的聚合物電容

值得一提的是，在部分高端產(chǎn)品的供電輸出端我們還可以看到聚合物電容，如鋁聚合物電容以及著(zhù)名的“小黃豆”鉭電容。由于這種聚合物電容擁有極強的高頻響應能力，因此在每秒充放電上萬(wàn)次的開(kāi)關(guān)電源供電電路中，它們常常被用于輸出端的濾波電路中，可以大大提升電流的純凈度。