VRM和MOSFET对主板有多重要？

　　购买主板的时候，相信我们大家都看到过“VRM采用大厂MOSFET，有效保驾护航稳定运行/超频……”一类的话术。那么，什么是主板/电源的VRM、MOSFET呢？它们真这么重要吗？

　　VRM，是英文“稳压模块”的单词首字母缩写，顾名思义，是调节电脑最重要组件（如CPU和GPU）电压的部分。

　　但是为什么主板还需要调节电压呢？电源不是已经把220V电源输出到直流电了吗？

　　对于一般形态的电脑电源，有经验的用户可能知道它们一般的情况下只能产生三个恒定电压输出，即3.3V，5V和12V，甚至最新的12VO标准电源只会输出12V的电压轨。

　　而计算机中的重要部分，如 CPU 和 GPU，通常具有 0.5 到 1.5 伏之间的工作电压。因此，如果 CPU 或 GPU 需要大约 1V 的东西，您能够正常的看到我们面临的问题——需要将更高的电压转换为更低的电压。

　　进行转换的部分称为DC-DC转换器，它将从电源输入到板卡的直流电转换为另一种直流电。更具体地说，需要将较高的电压转换为较低的值，因此DC-DC转换器也称为降压转换器。

　　而VRM起的就是这样的作用，对输入的高直流电压进行进一步处理，保证最终CPU获得的低压电力高质量。

　　对于 CPU，VRM的全部意义在于从 8 针 EPS 插头中获取 12V 并将其降压至 1.2V（大多数英特尔 CPU 的电压），这是通过脉冲电流来通过电压调节模块的每一“相”来完成的。

　　VRM，作为一种开关降压DC-DC稳压器，它将电源单元的电压转换为处理器所需的低电平电压。整个模块通常由开关 IC、电感器、电容器和 MOSFET 组成。而每一个VRM模块，就构成了一个CPU供电“相”。而从功能划分上，一个VRM模块实际上由三个部分所组成：逻辑单元，功率单元和滤波部分。

　　逻辑单元由一个（很少超过一个）芯片组成，称为电压控制器、信号发生器或PWM芯片，或脉宽调制器。PWM芯片的作用是控制驱动单元（Driver）和倍频器（Doubler，如果存在的话，现在很多主板已经没这样的一个东西了）。

　　驱动器和倍频器连接到接下来我们要说的MOSFET，它们都是功率单元的一部分。

　　VRM的最后一部分是完成滤波和电压平滑的地方，也就是滤波单元。滤波一般是通过电感器（也称为扼流圈）和电容器进行的。

　　一组驱动单元、MOSFET、扼流圈和电容器构成了VRM的一个“相位”，也就是主板广告里的一个“供电相”。主板的质量通常由其具有多少VRM相位来表示。

　　另一个主板相位供电示意图：根据画框颜色即可判别元件。此图相对上图多了驱动芯片和倍频芯片的展示（而Inductor就是电感器）

　　而电容器的数量和类型不遵循任何规则，由制造商设定。一些高端解决方案甚至实现了不一样的电容器来过滤输送到CPU的不同功率。

　　最后用个生活中的场景来比喻一下VRM相位供电的原理：CPU需要电力，就像我们应该水一样，我们的水源可能是一条河或者地下水，但CPU的水源是电脑的电源。对我们来说，水被输送到水处理中心，这基本上就是VRM的工作。然后需要对水进行加压和清洁，这基本上就是相位的作用。

　　MOSFET就像水泵，而驱动单元（Driver）则像阀门（驱动器）一样控制水泵（MOSFET）。然后，电感器（Choke/Inductor）像净水箱一样储存和清洁水，然后所有净水箱（电感器Choke）将水直接输送到同样有一定清洁能力的储水箱（电容器Capacitor）或直接输送到城市的水龙头。而PWM芯片是主控制器，驱动器（阀门）由PWM控制。

　　MOSFET就是金属氧化物半导体场效应晶体管，绝大多数都是一种简单的开关电路元件，如果向栅极提供电压，它就可以导通（连接源极和漏极）。

　　MOSFET通常有三个点：用于控制MOSFET的栅极（GATE）、电流流向的漏极（DRAIN）以及与电流源相连的源极（Source）。

　　因此，MOSFET绝大多数都是一个开关/电子阀。这很容易理解，当向栅极提供一定电压时，源极和漏极相连，电流自由流动。顺便说一下，FET是MOSFET的简称。

　　而上面8相供电原理图的LowFET和HighFET又是什么呢？它们是把MOSFET的负担的作用细化为了高压侧MOSFET和低压侧MOSFET。

　　高压侧MOSFET：这种MOSFET的源极连接到输入端，在现在主板的VRM中通常为12V，漏极连接到低压侧MOSFET的电感/源极。驱动器控制其栅极。高压侧MOSFET的开关损耗非常高，因为它的脉冲速度很快。当某相导通时，高压侧MOSFET也导通。占空比决定了高压侧MOSFET的导通时间。高压侧MOSFET限制相位的电流输出。高压侧MOSFET也称为控制MOSFET。

　　低压侧MOSFET：该MOSFET的源极位于电感/高压侧漏极，低压侧漏极接地。当相断开时，该MOSFET负责导通，并完成电路，使电感放出所有电流。低压侧MOSFET的传导损耗很重要，因为该MOSFET的导通时间比高压侧长。低压侧MOSFET有时也称为同步（或同步）MOSFET。

　　简而言之，MOSFET 快速开启和关闭，以短脉冲传递高电流。通过将这些脉冲组合在更多的VRM相位中，CPU/GPU的电流将更加平滑和稳定。供电相数越多，脉冲组合越细化、稳定，更适合CPU/GPU高负载工作。

　　同时，这里也有一个MOSFET的效率/功率效应：电流越高，MOSFET 越热。如果它变热，它会影响半导体的电阻，效率下降。

　　CPU 或 GPU 上的高工作负载和超频，将使 VRM 中的 MOSFET 变热。因此，如果想在稳定的环境中工作，进行安全的超频或只是想延长硬件的常规使用的寿命，则需要保持VRM里具有高品质的MOSFET以及配套的VRM冷却！

　　这就是为什么多相供电、注重超频的主板，为何会花大力气配置大量的金属VRM散热组件的原因！

　　一块技嘉AORUS B550M主板的VRM散热模组，读者可以自行数一下是几相供电？