處理器的高效率電源管理(08-100)
預(yù)測到2010年,處理器將工作在1V和100A電流,到2020年希望處理器的電源電壓將是0.7V和更高電流。處理器工作在1V,100A(或更高)和GHz頻率時的高效電源管理成為設(shè)計人員面對的困難任務(wù)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/92136.htm設(shè)計人員可以提供低電壓、大電流微處理器電源。但增加高效率(90%或更高)的要求時,采用當(dāng)今的元件和技術(shù)可達到的效率為70%~80%。
VRD配置
VRD(Voltage regulator-down)配置把所有元件直接安裝在計算機母板上,為大部分處理器供電。大部分VRD有8位電壓識別(VID)碼,其8位輸入線直接連接到處理器的相應(yīng)8個VID引腳。在電壓穩(wěn)壓器根據(jù)感測器的微處理器VID碼,設(shè)置處理器所需的工作電壓。處理器也可以采用動態(tài)電壓識別來改變時鐘頻率和工作電壓,以響應(yīng)處理器的工作負載和熱響應(yīng)。
Intel公司VRD11.0處理器電源供電設(shè)計指南中,為5個不同處理器給出所用電源設(shè)計指南為:
·最高電源電壓:1.4V~1.425V;
·最大電流:75A~125 A;
·在所有線路、負載和環(huán)境條件下,嚴格的輸出電壓調(diào)整±5%;
·非常低的紋波,通常小于10mVrmsp-p;
·效率75%~80%;
·快速瞬態(tài)響應(yīng),與微處理器時鐘頻率一致;
·過壓保護;
·過流(短路)保護;
·過溫保護;
·功耗元件的熱管理;
·相當(dāng)小的封裝尺寸,使電源可以安置在靠近微處理器負載處。
多相變換器
可以滿足當(dāng)今處理器電源要求的唯一拓撲是多相開關(guān)模式變換器。這種變換器采用兩個或更多相同、組合單元,把這些單元輸出連接起來,其輸出是所有單元輸出的總和(圖1)。
圖1 四相電壓穩(wěn)壓器用分離的柵極驅(qū)動器、分立的功率MOSFETs和1個分離的PWM控制器,與微處理器連接靠8位VID碼
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