VRM和MOSFET，对主板有多重要？

购买主板的时候，相信大家都看到过“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：从电脑电源开始

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。

由于是模块，所以其实一个VRM“相”是很多个元件共同组成

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正常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，您可以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。

这里就出现了大家在广告里经常看到的另一个概念：XX相供电。

“相”位供电：VRM参与的最重要过程

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组成：逻辑单元，功率单元和滤波部分。

上图就是一个“8相供电”的原理图。接下来我们来划分三大部分。

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。

通常，通过计算电感（扼流圈）的数量，可以确定VRM具有多少相。

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同类型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，就像我们需要水一样，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。对于我们来说，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：重要，重载，非常重品质

接下来就到了解释MOSFET重要性环节了。

MOSFET就是金属氧化物半导体场效应晶体管，基本上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基本上是一个开关/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，因为它的脉冲速度非常快。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的传导损耗非常重要，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使用寿命，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，为什么会花大力气配置大量的金属VRM散热组件的原因！

一块技嘉AORUSB550M主板的VRM散热模组，读者可以自行数一下是几相供电？