显卡选购技巧

一块显卡上，除了GPU(图像处理单元)、显存、及各种外部接口，如：VGA、DVI、TV、金手指等以外，还有个最重要的功能 模块，即：电源转换模块，以及配套所用的电容。
　　
  我们知道绝大多数显卡是由主板上的AGP插座供电的，本身没有电源补充，也没有电池等东西来供应所需的工作能量，由 显卡上的金手指通过电脑主板的AGP插座来获得所需的工作能量；对于部分高端显卡产品因为耗电很厉害，如：GeForce 6800等，通过主板上的AGP插座获取的能量已不能满足显卡的要求，于是，人们又想到直接由PC电源引入一组插头 来为显卡供电，如图所示。


  显卡上的电力无论是通过AGP插座由主板上引入，还是直接由PC电源引入，这些电源的标准值均为：+1.5V、3. 3V、+5V及+12V，不可能正好符合显卡正常工作的电压值，因为一块显卡正常GPU核心供电要1.2V-1.4V，负载能力 10多安培（A），显存供电正常是2.5V，负载能力3～5A，接口驱动部分有的元件需要+3.3V，有的需要+5V，各不相同 ，而且随着GPU型号及显存型号的不同，上述前两项的工作电压还有些细微的差别，于是这就涉及到显卡上直流电源模块的设计问题。

  直流电源模块，它的基本工作原理是：当输入端的电压发生变化时，它都能稳定地输出一个预先设计的平滑的电压值，并可 带动一定的负载。

  一个理想的直流电源模块，应该满足以下几个方面的要求：1、转换效率尽可能高，至少要达到80%以上。2、带负载的 能力能够满足需求。3、输出端的纹波尽可能小。4、发热量尽可能小。5、所用的元器件尽可能少，满足成本控制的需求。

下面我们按照这5项要求，分别对显卡上所用到的电源模块进行介绍

  显卡上的直流电源模块通常分两大类：线性电源方式和开关电源方式。它们的工作方式都是采取降压工作方式，即：输出端 电压要低于输入端。线性电源模块由1支集成调节器件加上输入、输出端的电容所组成。集成调节器是它的核心，是由一只英文名为Re gulator的元件，实际上就是一只我们通常所熟知的稳压器。
　　
  它分为固定输出（如：+2.5V、+3.3V等），及可调输出两大类；顾名思义，固定输出的线性电源模块的输出电压 是恒定的，设计时不能调整，可调输出的线性电源模块的输出电压是可调节的，它是通过调节2只外接电阻的阻值，通过一个固定的计算 公式，来获得理想的电压值。即，这个理想的电压值是由2只外接电阻的阻值之比来确定的，并可由一个理论的公式来进行计算。

  线性电源模块的输入端与输出端的压差通常只要大于1.5V即可正常工作，若大于1.5V太多，虽然也可以工作，但不 够理想。因为线性电源工作时输入输出端的压降都是由稳压器来承受，而稳压器通常都是把这个压降转化成了热量散发出去。这就是为什 么线性电源模块发热量大，工作效率低的缘故。
　　
  但是，由于集成稳压器已经使用了数十年，大多数厂家生产的元件脚的功能定义、外形封装尺寸都是兼容的，因此采购方便 、供货及时。这就形成了线性电源固有的优势，即：工作稳定可靠，成本低廉。
　　
  通常我们在一些低端产品上普遍使用线性电源，但近年来随着显卡工作频率的迅速提高，需要带动的负载越来越大，导致线 性电源模块发热量猛增，从而时常引起系统频繁死机，即使对产品加了散热片或风扇也是如此；发热量剧增还直接导致了电源模块的效率 下降。

  为了弥补线性电源的这些不足，人们将目光逐渐投向了开关电源模块。开关电源模块具有效率高（可达90％以上），发热 量小（或基本上不发热）的特点，但造价也相对于线性电源高了许多。

  开关电源理论上可分为升压工作方式（Step-up）和降压工作方式（Step-down）两大类，前者主要用于一 些手持式设备，如随身听、mp3等，我们知道两节普通电池的端电压最高只有3.0V，若是两节镍氢（NiH）或镍镉(Ni-Cd )充电电池则端电压最高只有2.4V，而手持设备的系统工作电压通常是3.3V，于是就需要使用升压工作方式的开关电源模块。
　　
  近年来随着可充电锂离子电池价格的迅速下降，其以优异的能量密度比逐步取代了普通电池及镍氢等充电电池，锂离子电池 的工作电压范围是3.6V～4.2V，于是又需要使用降压工作方式的开关电源模块。


  现在回到显卡的开关电源模块上，出于电脑主机实际供电情况考虑，显卡的开关电源模块通常均是降压的工作方式。开关电 源的核心是一个直流转直流的芯片（英文名是DC/DC），也有的公司命名为PWM（Plus Width  Modulator脉冲宽度调制器），再外接两只场效应管（MOSFET），及一只肖特基二极管、一只电感、数只L ow ESR电容等组成的滤波回路构成。

  开关电源的基本工作原理是：PWM芯片产生一个宽度可调的脉冲波形，使得Q1、Q2两只MOS管轮流导通。当负载两 端的电压Vout需要降低时，MOSFET场效应管Q2导通，MOSFET场效应管Q1截止，外部电源供电断开，电感释放出能量 ，这时的电感就变成了电源继续对负载供电。

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