今天小编要和大家分享的是模拟技术相关信息,接下来我将从利用脉宽调制技术应对大功率CPU供电的各种挑战,双单相pwm控制器,用于cpu和gpu内核电源这几个方面来介绍。

模拟技术相关技术文章利用脉宽调制技术应对大功率CPU供电的各种挑战双单相pwm控制器,用于cpu和gpu内核电源

模拟技术相关技术文章利用脉宽调制技术应对大功率CPU供电的各种挑战

在过去五年里,Intel和AMD的CPU性能有了显著提高。CPU性能的提高要求为其供电的电压调节器更加精确和复杂。

电源设计人员所面临的最大挑战是如何满足更大的功率、更小的电压容限以及更快的瞬态响应,并降低电源的总成本。本文简要探讨了脉宽调制(PWM)的发展历程、多相工作模式和电流均衡,并提供了一些有助于设计人员应对大功率CPU供电各种挑战的最新技术。

性能要求不断提高,成本控制更加严格

下表展示了CPU性能在过去5年间的发展。注意:在功率大幅增加的同时,电压尤其是电压容限显著降低。

利用脉宽调制技术应对大功率CPU供电的各种挑战

功率: 电压调节器的一个参数为“相”数,或其提供的通道数。依据可用空间和散热等因素,每相可提供25W至40W的功率。对于Pentium 3而言,单相电压调节器就可满足要求,而最新一代CPU则需要采用3相或4相电压调节器。

电流均衡: 设计多相电源所面临的挑战之一便是合理分配各相电流(功率)。如果某相电流严重地不成比例,会加大元器件的负荷并缩短使用寿命。实际上,所有多相电压调节器都包含了能够主动均衡各相电流的电路。

精度: 为使CPU工作在较高的时钟频率,要求其电源电压具有极高精度。并且必须在静态和动态负载下都能保持高精度指标。通过采用精密的片上基准,以及最大程度地降低失调电压和偏置电流,可获得良好的静态精度。而动态电压精度则与电压调节器的控制环路带宽以及调节器输出端的大容量电容有关。由于调节器不能立刻响应CPU的电流突变,因此设计电路需要大容量的电容。调节器控制环路带宽越高,响应CPU动态需求的速度就越高,并可快速补充大容量输出电容的暂态电流。

对CPU电压调节器的要求并非不计成本,裸片尺寸和引脚数都与调节器提供的相数成比例。高精度电压基准要求采用成熟、完善的设计方案和校准技术。用于电压和电流检测、电压调节以及有源均流的放大器必须保证高速工作,并具有较低的失调误差和偏置电流,而且相对于工艺和温度保持稳定。

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