La placa base no es solo un gran hardware que toma energía y hace funcionar su computadora. Consta de varias partes, todas ellas de suma importancia para el mejor funcionamiento del sistema.
El módulo regulador de voltaje o VRM es uno de esos componentes de los que no hablamos ni escuchamos mucho. Pero debemos darnos cuenta de que una computadora estable solo es posible en presencia de un VRM de calidad. Desde proporcionar el voltaje requerido a diferentes partes de la placa base hasta suministrar energía limpia, un VRM realiza una función integral en nuestra computadora.
En esta guía, hablaremos sobre VRM, sus componentes, cómo funciona y por qué es importante tenerlo en nuestro sistema.
¿Qué es un VRM de placa base?
Los componentes de su placa base no necesitan toda la alimentación de 12 V suministrada por la fuente de alimentación. La mayoría de los circuitos son tan delicados que requieren muy menos voltaje para funcionar. Por lo tanto, una placa base necesita un mecanismo para suministrar estas pequeñas cantidades de energía.
VRM, como sugiere el nombre, es un componente que regula el voltaje proveniente de la PSU y transfiere el voltaje requerido a la CPU después de limpiarla de picos y sobretensiones. También suministra el voltaje designado a la RAM u otras partes. Puede encontrar el VRM incrustado en la placa base cerca de la CPU.
Al igual que una PSU convierte el alto voltaje de la toma de corriente de su hogar en la cantidad necesaria para su sistema, un VRM toma el alto voltaje de la PSU y lo reduce. Por lo tanto, puede considerarlo como una mini fuente de alimentación.
El VRM no es un solo chip o un cable en la placa base. Suministra la energía limpia y regulada a través de la integración de operaciones realizadas por sus partes constituyentes. Veamos de qué está hecho.
¿Qué constituye un VRM?
Un Módulo Regulador de Voltaje monofásico se compone de tres componentes principales; dos MOSFET, un estrangulador y un condensador. La mayor parte de la placa base tiene VRM multifase y consta de varios números de estos componentes.
Puede encontrar el MOSFET debajo de los disipadores de calor, ya que tienden a generar mucho calor. Verá bobinas grandes, es decir, el estrangulador alrededor de la CPU cerca del MOSFET. Del mismo modo, los condensadores se colocan en el costado del Choke, que en su mayoría tienen forma cilíndrica.
El MOSFET envía el voltaje requerido a la CPU a través de las instrucciones del controlador de modulación de ancho de pulso (PWM) o controlador IC. Su forma completa es Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect-Transistor y es responsable de la transferencia de voltaje regulado.
El Choke no es más que un inductor magnético que genera un voltaje por autoinducción en él para oponerse a la potencia obtenida de la fuente de alimentación. El MOSFET corta el voltaje inducido cuando alcanza un valor fijo y lo suministra a la CPU.
El condensador recibe el voltaje de ondulación con picos y sobretensiones repentinas y lo convierte en un voltaje más limpio y estable. Su trabajo es prevenir daños controlando las ondas de voltaje.
¿Cómo funciona un VRM?
El VRM consiste en un circuito electrónico formado por conexiones entre el MOSFET, Choke y Condensador. En un lenguaje simple, el MOSFET recibe el alto voltaje de la PSU y carga el inductor hasta el voltaje requerido. Luego, el voltaje de la salida del estrangulador se pasa a la CPU con el almacenamiento del condensador y el suministro de energía para que no tenga ondas.
Veamos el proceso en detalle ahora. Cuando su fuente de alimentación suministra voltaje a un inductor o un estrangulador, en este caso, a través del MOSFET, resiste el flujo de corriente y, en cambio, crea un campo magnético a su alrededor. Debido a esto, el voltaje en el lado de salida del Choke aumenta lentamente mientras que el voltaje resistido genera energía magnética. Esto se conoce como carga.
Si dejamos que fluya la energía por más tiempo, el inductor se cargará completamente y su salida tendrá el mismo voltaje que la entrada. Entonces, cuando el estrangulador se descarga del interruptor MOSFET y un diodo en el lado bajo, todo el voltaje pasará a la CPU.
Pero la CPU solo requiere una parte del voltaje de entrada, aproximadamente 1,2 V de los 12 voltios de la fuente de alimentación. Por lo tanto, el circuito debe tener una función para eliminar la alimentación de entrada cuando el voltaje de salida alcanza los 1,2 voltios.
Entonces, el MOSFET recibe instrucciones del controlador PWM que monitorea el ancho del pulso. Hace que el Choke se descargue justo cuando se alcanza el voltaje requerido en la salida. Los fabricantes han diseñado el circuito de manera que cuando se abre el interruptor del lado alto, el lado bajo se cierra y comienza la descarga y viceversa.
Esto crea una cantidad controlada de voltaje de salida para pasar del estrangulador a la CPU o la carga con carga y descarga continuas del estrangulador.
Sin embargo, la CPU toma la mayor parte de la energía del estrangulador que hace que el estrangulador tarde en recibir voltaje de carga para la siguiente ronda. Entonces, para compensar esto y reducir la ondulación, el circuito consta de un capacitor. El condensador almacena algo de energía de la ronda anterior y proporciona la energía requerida para la siguiente ronda para cargar el estrangulador.
Finalmente, el circuito se completa y la CPU recibe energía estable continuamente por el proceso repetido. Para proporcionar una potencia más estable, se conectan varios de estos circuitos. Esto se denomina VRM multifásico. Aquí, el PWM alimenta cada VRM paso a paso reduciendo la fluctuación mucho más. Por lo tanto, el VRM multifásico suministra energía más estable.
Ahora que sabemos cómo funciona un VRM, aprendamos por qué es tan importante tener un VRM en una placa base.
¿Por qué es importante?
Como mencionamos anteriormente, la CPU no requiere toda la energía proveniente de la fuente de alimentación. Si le suministráramos el voltaje completo, la CPU se freiría instantáneamente. Aquí, el VRM desempeña el papel de regulador de voltaje y suministra exactamente el voltaje requerido por la CPU.
El VRM también regula la energía para otro hardware como la RAM. Podemos encontrar la especificación como 4 + 1 u 8 +2, lo que significa que 4 u 8 fases de VRM son para CPU y 1 o 2 para RAM o HyperTransport.
Aparte de esto, hay varias otras importancias del VRM. Vamos a repasarlos juntos.
Energía limpia y estable para el hardware
El hardware dentro de la placa base, como la CPU, la RAM y la GPU, son muy sensibles a las fluctuaciones de energía. Incluso la más mínima variación en el voltaje puede dañar permanentemente el sistema.
El VRM no solo proporciona un voltaje estable y sin fluctuaciones a la CPU, sino que también sirve para la RAM y, en ocasiones, también para la GPU. La mayor parte de la placa base consta de VRM multifásico, lo que significa que el voltaje se limpia durante más ciclos, lo que hace que el sistema sea aún más seguro y estable. Por lo tanto, cuanto más son las fases, mayor es la estabilidad del sistema.
Ayuda en el overclocking
Podemos ver el impacto directo o la ventaja de VRM durante el Overclocking. El overclocking de la CPU significa ejecutar el procesador a una velocidad superior a la designada. Este proceso requiere que se introduzca más potencia en la CPU. Lo más importante es que la potencia debe ser estable.
Un VRM multifásico divide la potencia obtenida de la fuente de alimentación en cada fase y cada fase consiste en una pequeña porción. Los voltajes de salida de cada fase ingresan a la CPU paso a paso evitando la mayor fluctuación. Hace que el voltaje sea mucho más estable como hemos mencionado anteriormente.
Del mismo modo, más fases de VRM significan que se puede bombear más energía a la CPU, y eso también de forma constante. Por lo tanto, puede usar más energía durante el overclocking de manera segura y sin causar ninguna fluctuación en el rendimiento.
Prevenir daños de componentes y errores BSOD
Todos los componentes están conectados entre sí a través de algún circuito en la placa base. Una CPU inestable no solo puede quemarse a sí misma, sino también dañar otros componentes de la placa. Si el suministro de energía a la CPU o RAM excede el valor óptimo, puede causar serios peligros al sistema.
Del mismo modo, una fuente de alimentación inestable es la causa raíz de varios problemas de hardware y software. Hace que el sistema muestre errores BSOD y dificultará el trabajo en el sistema. El sistema también se apaga con frecuencia si no se cumple el requisito de suministro de energía.
La presencia de VRM en la placa base ayuda a prevenir todos estos problemas. Un buen VRM evitará la fluctuación de energía, lo que ayudará a que el procesador y otro hardware funcionen sin perturbaciones.
Además, dado que el VRM es tan importante, es mejor mirar la especificación de VRM al comprar una placa base. También puede contar fácilmente el número de fases contando el número de Chokes en él.
Además, es esencial que el VRM se mantenga fresco adecuadamente. Durante una carga pesada, es normal que el MOSFET y el VRM en su conjunto se calienten. El fabricante normalmente proporciona disipadores de calor y pasta térmica para la refrigeración pasiva del VRM mediante el uso de disipadores de calor y pastas térmicas.
