Vrm x570: qual è il migliore? asus vs aorus vs asrock vs msi

Abbiamo deciso di trovare la migliore VRM X570, la nuova piattaforma AMD progettata appositamente per la sua Ryzen 3000 e forse per la Ryzen 4000 del 2020? Non solo vedremo le caratteristiche approfondite di quattro piastre di riferimento per ciascuno dei produttori Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI e ASRock, ma vedremo cosa sono in grado di fare con un Ryzen 9 3900X stressato per 1 ora.

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Nuova generazione di VRM con PowlRstage come riferimento

AMD ha ridotto il processo di produzione dei suoi processori a 7 nm FinFET, che questa volta è responsabile della costruzione di TSMC. In particolare, sono i suoi core che arrivano a questa litografia, mentre il controller di memoria rimane ancora a 12 nm rispetto alla generazione precedente, costringendo il produttore ad adottare una nuova architettura modulare basata su chiplet o CCX.

Non solo le CPU sono state aggiornate, ma anche le schede madri, infatti tutti i principali produttori hanno un arsenale di schede madri con il nuovo chipset AMD X570 installato su di esse. Se c'è una cosa che dovrebbe essere evidenziata su queste schede, è il loro profondo aggiornamento dei VRM, dal momento che un transistor da 7 nm ha bisogno di un segnale di tensione molto più pulito di uno da 12 nm. Stiamo parlando di componenti microscopici e ogni picco, non importa quanto piccolo, causerà un fallimento.

Ma non è solo qualità, ma quantità, abbiamo una maggiore efficienza diminuendo le dimensioni, è vero, ma sono apparsi anche processori con un massimo di 12 e 16 core, che lavorano a frequenze superiori a 4, 5 GHz, la cui domanda di energia è vicina a 200A a 1, 3-1, 4 V con TDP fino a 105 W. Sono cifre davvero elevate se parliamo di componenti elettronici di soli 74 mm2 per CCX.

Ma cos'è un VRM?

Che senso avrebbe parlare di VRM senza capire cosa significhi questo concetto? Il minimo che possiamo fare è spiegare nel miglior modo possibile.

VRM significa modulo regolatore di tensione in spagnolo, anche se a volte è anche visto come PPM per riferirsi al modulo di potenza del processore. In ogni caso, è un modulo che funge da convertitore e riduttore per la tensione fornita ad un microprocessore.

Un alimentatore fornisce sempre un segnale di corrente continua di + 3, 3 V + 5 V e + 12V. È responsabile della conversione della corrente alternata in corrente continua (raddrizzatore di corrente) da utilizzare nei componenti elettronici. Ciò che VRM fa è convertire questo segnale in tensioni molto più basse per la sua alimentazione al processore, normalmente tra 1 e 1, 5 V a seconda della CPU, ovviamente.

Fino a non molto tempo fa, erano gli stessi processori che avevano il proprio VRM all'interno. Ma dopo l'arrivo di processori multicore ad alta frequenza e alte prestazioni, i VRM sono stati implementati direttamente su schede madri con più stadi per uniformare il segnale e adattarlo alle esigenze della potenza di progettazione termica (TDP) di ciascun processore ..

I processori attuali hanno un identificatore di tensione (VID) che è una stringa di bit, attualmente 5, 6 o 8 bit con i quali la CPU richiede un determinato valore di tensione dal VRM. In questo modo, viene sempre fornita esattamente la tensione necessaria a seconda della frequenza alla quale funzionano i core della CPU. Con 5 bit possiamo creare 32 valori di tensione, con 6, 64 e con 8, 256 valori. Quindi, oltre a un convertitore, VRM è anche un regolatore di tensione, quindi ha chip PWM per trasformare il segnale dei suoi MOSFET.

Concetti di base come TDP, V_core o V_SoC devono essere conosciuti

Intorno al VRM delle schede madri ci sono alcuni concetti tecnici che appaiono sempre nelle Recensioni o nelle specifiche e che la loro funzione non è sempre compresa o conosciuta. Rivediamoli:

TDP:

La potenza di progettazione termica è la quantità di calore che può essere generata da un chip elettronico come una CPU, una GPU o un chipset. Questo valore si riferisce alla massima quantità di calore che un chip genererebbe al massimo carico con le applicazioni in esecuzione e non alla potenza che consuma. Una CPU con 45 W TDP significa che può dissipare fino a 45 W di calore senza che il chip superi la temperatura massima di giunzione (TjMax o Tjunction) delle sue specifiche. Ciò non ha a che fare con la potenza consumata da un processore, che varierà in base a ciascuna unità, modello e produttore. Alcuni processori hanno un TDP programmabile, a seconda del dissipatore su cui sono montati se è migliore o peggiore, ad esempio APU di AMD o Intel.

V_Core

Il Vcore è la tensione che la scheda madre fornisce al processore installato sul socket. Un VRM deve garantire un valore Vcore sufficiente per tutti i processori del produttore che possono essere installati su di esso. In questo V_core il VID che abbiamo definito funziona, indicando in ogni momento di quale tensione hanno bisogno i core.

V_SoC

In questo caso è la tensione che viene fornita alle memorie RAM. Come per il processore, le memorie funzionano a una frequenza diversa a seconda del carico di lavoro e del profilo JEDED (frequenza) che hai configurato, compreso tra 1, 20 e 1, 35 V

Parti del VRM di una scheda

MOSFET

Un'altra parola che useremo molto sarà MOSFET, semiconduttore a ossido di metallo Field-Effet, che è stato un transistor ad effetto di campo. Senza entrare molto nei dettagli elettronici, questo componente viene utilizzato per amplificare o commutare un segnale elettrico. Questi transistor sono sostanzialmente lo stadio di potenza del VRM, generando una certa tensione e corrente per la CPU.

In realtà, l'amplificatore di potenza è composto da quattro parti, due MOSFET lato basso, un MOSFET lato alto e un controller IC . Con questo sistema è possibile ottenere una maggiore gamma di tensioni e soprattutto per resistere alle elevate correnti di cui una CPU ha bisogno, si parla tra 40 e 60A per ogni stadio.

CHOKE e condensatore

Dopo MOSFET, un VRM ha una serie di induttanze e condensatori. Uno starter è un induttore o bobina. Esse svolgono la funzione di filtraggio del segnale, poiché impediscono il passaggio di tensioni residue dalla conversione della corrente alternata in corrente continua. I condensatori completano queste bobine per assorbire la carica induttiva e funzionare come piccole batterie di carica per la migliore alimentazione di corrente.

PWM e Bender

Questi sono gli ultimi elementi che vedremo, sebbene siano all'inizio del sistema VRM. Un modulatore PWM o larghezza di impulso, è un sistema mediante il quale un segnale periodico viene modificato per controllare la quantità di energia che invia. Pensiamo a un segnale digitale che può essere rappresentato da un segnale quadrato. Più a lungo il segnale passa a un valore elevato, più energia trasmette e più a lungo passa a 0, poiché il segnale sarà più debole.

Questo segnale in alcuni casi passa attraverso un bender che viene posizionato prima dei MOSFET. La sua funzione è di dimezzare questa frequenza o segnale quadrato generato dal PWM e quindi duplicarlo in modo che entri non in uno, ma in due MOSFET. In questo modo, le fasi di alimentazione sono raddoppiate in numero, ma la qualità del segnale potrebbe deteriorarsi e questo elemento non crea un corretto equilibrio della corrente in ogni momento.

Quattro piastre di riferimento con AMD Ryzen 9 3900X

Dopo aver scoperto cosa significano ciascuno dei concetti che tratteremo da ora in poi, vedremo quali sono le piastre che useremo per il confronto. Inutile dire che appartengono tutti alla fascia alta o sono il fiore all'occhiello dei marchi e sono abilitati a usarli con il 12 fili AMD Ryzen 3900X e 24 fili che useremo per sollecitare il VRM X570.

La formula Asus ROG Crosshair VIII è la scheda madre più performante del produttore per questa piattaforma AMD. Il suo VRM ha un totale di 14 + 2 fasi sotto un sistema di dissipatore di calore in rame che è anche compatibile con il raffreddamento a liquido. Nel nostro caso non useremo un tale sistema, per essere in pari condizioni con il resto delle piastre. Questa scheda ha un dissipatore integrato di chipset e due slot M.2 PCIe 4.0. Ha una capacità di 128 GB di RAM fino a 4800 MHz e abbiamo già disponibile l'aggiornamento del BIOS con microcodice AGESA 1.0.03ABBA.

MSI MEG X570 GODLIKE ci ha dato una piccola guerra sul lato test sin dal suo inizio. È anche il fiore all'occhiello del marchio con un conteggio di 14 + 4 fasi di potenza protette da un sistema di due dissipatori in alluminio di alto profilo collegati a un tubo di calore in rame che proviene anche direttamente dal chipset. Come la precedente GODLIKE, questa scheda è accompagnata da una scheda di rete da 10 Gbps e un'altra scheda di espansione con due slot M.2 PCIe 4.0 aggiuntivi oltre ai suoi tre slot integrati integrati con dissipatori di calore. L'ultima versione di BIO disponibile è AGESA 1.0.0.3ABB

Continuiamo con la scheda AORUS Master Gigabyte X570 che in questo caso non è la gamma più alta, poiché sopra abbiamo AORUS Xtreme. In ogni caso questa scheda ha un VRM di 14 fasi reali, lo vedremo, protetto anche da grandi dissipatori collegati tra loro. Come gli altri, ci offre la connettività Wi-Fi integrata, insieme a un triplo slot M.2 e triplo PCIe x16 con rinforzo in acciaio. Dal giorno 10 abbiamo l'ultimo aggiornamento 1.0.0.3ABBA per il tuo BIOS, quindi lo useremo.

Finalmente abbiamo l' ASRock X570 Phantom Gaming X, un altro fiore all'occhiello che presenta notevoli miglioramenti rispetto alle versioni del chipset Intel. Il suo VRM a 14 fasi è ora molto meglio e con temperature migliori di quelle che abbiamo visto nei modelli precedenti. In effetti, i suoi dissipatori di calore sono probabilmente i più grandi su tutte e quattro le schede, con un design simile al ROG, per avere un dissipatore di calore integrato nel chipset e il suo triplo slot PCIe 4.0 M.2. Faremo anche uso del suo aggiornamento del BIOS 1.0.0.3ABBA rilasciato il 17 settembre.

Studio approfondito del VRM di ciascuna scheda

Prima del confronto, diamo un'occhiata più da vicino ai componenti e alla configurazione del VRM X570 su ciascuna scheda madre.

Formula Asus ROG Crosshair VIII

Cominciamo con il VRM sulla scheda Asus. Questa scheda ha un sistema di alimentazione costituito da due connettori di alimentazione, uno a 8 pin e l'altro a 4 pin, che fornisce 12V. Questi perni sono chiamati ProCool II da Asus, che sono fondamentalmente solidi perni metallici con rigidità e capacità di trasporto migliorate.

L'elemento successivo presente è quello che esercita il controllo PWM dell'intero sistema. Stiamo parlando di un controller PWM ASP 1405i Infineon IR35201, lo stesso che utilizza anche il modello Hero. Questo controller è responsabile per dare il segnale alle fasi di alimentazione.

Questa scheda ha 14 + 2 fasi di potenza, anche se ci saranno 8 reali di cui 1 è responsabile del V_SoC e 7 del V-Core. Queste fasi non hanno piegatrici, quindi non possiamo considerare che non siano reali, lasciamolo in pseudo-reali. Il fatto è che sono costituiti ciascuno da due MOSFET Infineon PowlRstage IR3555, per un totale di 16. Questi elementi forniscono un Idc di 60A a una tensione di 920 mV e ciascuno di essi è gestito mediante un segnale PWM digitale.

Dopo i MOSFET abbiamo 16 strozzatori in lega MicroFine 45A con anime in lega e infine solidi condensatori metallici neri da 10K µF. Come abbiamo commentato, questo VRN non ha duplicatori, ma è vero che il segnale PWN è diviso in due per ciascun MOSFET.

MSI MEG X570 GODLIKE

La scheda madre di fascia alta MSI presenta un ingresso di alimentazione costituito da un doppio connettore a 8 pin alimentato a 12V. Come gli altri casi, i suoi pin sono solidi per migliorare le prestazioni rispetto a quelli da 200 A di cui avrà bisogno l'AMD più potente.

Come nel caso di Asus, su questa scheda abbiamo anche un controller PWM Infineon IR35201 che è responsabile della fornitura di un segnale a tutte le fasi di alimentazione. In questo caso abbiamo un totale di 14 + 4 fasi, anche se 8 sono quelle reali a causa dell'esistenza di piegatrici.

Lo stadio di potenza è quindi composto da due sottofasi. Prima di tutto, abbiamo 8 bender Infineon IR3599 che gestiscono i 18 MOSFET Dr.MOS Stage Power Infineon TDA21472. Questi hanno un Idc di 70A e una tensione massima di 920 mV. In questo VRM abbiamo 7 fasi o 14 MOSFET dedicati al V_Core, che sono controllati da 8 duplicatori. L'ottava fase è gestita dall'altro duplicatore che quadruplica il segnale per i suoi 4 MOSFET, generando così V_SoC.

Abbiamo terminato lo stadio di choke con 18 Choke Titanium Choke II da 1820 mH e i corrispondenti condensatori solidi.

Gigabyte X570 AORUS Master

La seguente piastra è leggermente diversa dalle precedenti, poiché qui le sue fasi se tutte possono essere considerate reali. Il sistema in questo caso sarà alimentato a 12V da due solidi connettori a 8 pin.

In questo caso, il sistema è più semplice, con un controller PWM anche del marchio Infineon, modello XDPE132G5C, che si occupa della gestione del segnale delle fasi di alimentazione 12 + 2 che abbiamo. Tutti sono costituiti da MOSFET Infineon PowlRstage IR3556, che supportano un Idc massimo di 50A e una tensione di 920 mV. Come puoi immaginare, 12 fasi sono responsabili del V_Core, mentre le altre due servono il V_SoC.

Con abbiamo informazioni concrete sugli strozzatori e i condensatori, ma sappiamo che i primi resisteranno a 50A e i secondi sono costituiti da materiale elettrolitico solido. Il produttore descrive in dettaglio una configurazione in rame a due strati, che è anche a doppio spessore per separare lo strato di energia dalla connessione di terra.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Terminiamo con la scheda ASRock, che ci presenta un ingresso di tensione a 12 V costituito da un connettore a 8 pin e un connettore a 4 pin. Pertanto optando per la configurazione meno aggressiva.

Successivamente, avremo un controller PWM Intersill ISL69147 che è responsabile della gestione dei 14 MOSFET che compongono il vero VRM a 7 fasi. E come puoi immaginare, abbiamo un power stage composto da bender, in particolare 7 Intersill ISL6617A. Nella fase successiva, sono stati installati 14 MOSFET SiP654 VRPower (Dr.MOS), che questa volta sono stati costruiti da Vishay, come la maggior parte delle loro schede tranne Pro4 e Phantom Gaming 4 firmate da Sinopower. Questi elementi forniscono un Idc di 50A.

Infine, lo stadio di choke è composto da 14 induttanze da 60 A e dai corrispondenti condensatori da 12 K realizzati in Giappone da Nichicon.

Prove di stress e temperatura

Per effettuare il confronto tra le diverse schede madri con VRM X570, le abbiamo sottoposte a un processo di stress continuo di 1 ora. Durante questo periodo, AMD Ryzen 9 3900X ha tenuto tutti i core occupati con Primer95 Large e alla massima velocità di stock consentita dalla scheda in questione.

La temperatura è stata ottenuta direttamente dalla superficie del VRM delle piastre, poiché nella cattura delle temperature da parte del software, è fornito solo il controller PWM in ciascun caso. Quindi posizioneremo una cattura con la piastra a riposo e un'altra cattura dopo 60 minuti. Durante questo periodo effettueremo acquisizioni ogni 10 minuti per stabilire una temperatura media.

Risultati della formula di Asus ROG Crosshair VIII

Sulla piastra costruita da Asus possiamo vedere temperature iniziali abbastanza contenute, che non si sono mai avvicinate a 40 ° C nelle aree più calde all'esterno. Normalmente, queste aree saranno le strozzature o il PCB stesso in cui viaggia l'elettricità.

Dobbiamo considerare che i dissipatori di calore della scheda sono due blocchi di alluminio abbastanza grandi e che ammettono anche il raffreddamento a liquido, cosa che ad esempio il resto delle schede non ha. Ciò che intendiamo è che queste temperature caleranno un po 'se installiamo uno di questi sistemi.

Tuttavia, dopo questo lungo processo di stress, le temperature si sono mosse appena di alcuni gradi, raggiungendo solo 41, 8 ° C nelle aree VRM più calde. Sono risultati abbastanza spettacolari e queste fasi pseudo-reali con MOSFET PowlRstage funzionano come un fascino. In effetti, è la piastra con le migliori temperature sotto stress di tutte quelle testate e la sua stabilità è stata molto buona durante il processo, a volte raggiungendo i 42, 5 ° C.

Abbiamo anche preso uno screenshot di Ryzen Master durante il processo di stress su questa scheda, in cui vediamo che il consumo di energia è piuttosto elevato come ci si potrebbe aspettare. Stiamo parlando di 140A, ma è che sia TDC che PPT rimangono anche a percentuali piuttosto elevate mentre siamo a 4.2 GHz, che è una frequenza che non ha ancora raggiunto il massimo disponibile, né nell'Asus, né nel resto di schede con il nuovo BIOS ABBA. Qualcosa di molto positivo è che in nessun momento il PPT e il TDC della CPU hanno raggiunto il massimo, il che dimostra un'eccellente gestione della potenza di questo Asus.

Risultati MSI MEG X570 GODLIKE

Passiamo al secondo caso, che è la piastra superiore della gamma MSI. Mentre l'apparecchiatura di prova è a riposo, abbiamo ottenuto temperature molto simili all'Asus, tra 36 e 38 ° C nei punti più caldi.

Ma dopo il processo di stress questi sono aumentati considerevolmente di più rispetto al caso precedente, trovandoci alla fine del test con valori vicini a 56 ° C. Tuttavia, sono buoni risultati per il VRM di una scheda con questa CPU, e questo sarà sicuramente molto peggio su schede inferiori e con fasi di potenza inferiori, come è logico. Questa è la piastra con le temperature più elevate delle quattro rispetto

A volte abbiamo osservato picchi un po 'più alti e confinanti con 60 ° C, sebbene ciò si sia verificato quando il TDC della CPU è scattato a causa delle sue temperature. Possiamo dire che il controllo di potenza in GODLIKE non è buono come in Asus, abbiamo osservato in Ryzen Master un sacco di alti e bassi in questi marcatori e tensioni leggermente più alte rispetto al resto delle schede.

Risultati Gigabyte X570 AORUS Master

Questa piastra ha subito le minime variazioni di temperatura durante il processo di stress. Questa variazione è stata solo di circa 2 ° C, a dimostrazione del buon funzionamento di un VRM con fasi reali e senza piegatrici intermedie.

Fin dall'inizio, le temperature sono leggermente più alte rispetto alla concorrenza, raggiungendo i 42 ° C e leggermente più alte in alcuni punti. È la scheda che ha i suoi dissipatori più piccoli, quindi con un po 'più di volume in essi crediamo che non sarebbe stato possibile superare i 40 ° C. I valori di temperatura sono rimasti molto stabili durante tutto il processo.

Risultati ASRock X570 Phantom Gaming X.

Finalmente arriviamo alla scheda Asrock, che ha dissipatori abbastanza ingombranti in tutto il suo VRM. Ciò non è bastato a mantenere temperature inferiori a quelle precedenti, almeno a riposo, poiché otteniamo valori che superano i 40 ° C nelle due file di strozzatori.

Dopo il processo di stress, troviamo valori vicini a 50 ° C, anche se ancora inferiori a quelli del GODLIKE. Si noti che le fasi con piegatrici di solito hanno valori medi più elevati in situazioni di stress. In particolare in questo modello, siamo arrivati ​​a vedere picchi di circa 54-55 ° C quando la CPU era più calda e con un consumo energetico maggiore.

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
Temperatura media	40, 2⁰C	57, 4⁰C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Conclusioni su VRM X570

Alla luce dei risultati, possiamo dichiarare vincente la piastra Asus e non solo la Formula, perché l'Eroe è stato anche mostrato fuori dalla telecamera con temperature eccellenti e ha battuto la sorella maggiore solo di un paio di gradi. Il fatto di non avere piegatrici fisiche nelle sue 16 fasi di alimentazione ha portato ad alcuni valori sensazionali, che possono anche essere diminuiti nel caso in cui integriamo un sistema di raffreddamento personalizzato in esso.

D'altra parte, abbiamo visto che chiaramente i VRM con piegatrici sono quelli che hanno temperature più elevate, specialmente dopo i processi di stress. In effetti, GODLIKE è quello con la tensione media più alta nei core della CPU, il che provoca anche un aumento delle temperature. Lo abbiamo già visto durante la sua recensione, quindi potremmo dire che è il più instabile.

E se guardiamo al Master AORUS, che ha 12 fasi reali, le sue temperature sono quelle che sono cambiate il meno da uno stato all'altro. È vero che in stock è quello con la temperatura più alta, ma la sua media mostra poche variazioni. Con dissipatori leggermente più grandi avrebbe probabilmente messo l'Asus nei guai.

Rimarrebbe solo da vedere cosa sono in grado di fare queste lastre con l'AMD Ryzen 3950X, che non ha ancora visto la luce sul mercato.