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drmo -驱动下一代处理器的IC是什么?

2020年9月30日通过阿德里安·吉布尔斯

当英特尔写入DRMOS的规格时,集成动力总成装置返回到2004年,这是一个用于供电下一代处理器的高效高电流IC。

本月早些时候,Alpha和Omega半导体(AOS)宣布他们最新一代drmos电源级设备,aoz531xqi,针对高性能PC外围设备,包括图形处理器单元(GPU),内存和笔记本电脑主板。

AOS声称,这些新的DrMOS设备具有高达65 A的连续电流,峰值电流为120 A(10µs)和80 A (10 ms)脉冲。

Alpha和Omega Semiconducce提供集成动力总成解决方案,用于加载式图形卡和游戏笔记本电脑

Alpha和Omega半导体为插件显卡和游戏笔记本电脑提供集成动力总成解决方案。图片由AOS.

当英特尔写2004年DrMOS 1.0规范,其目的是定义一个易于采用的组件包,以更低的损耗填补更高的功率密度的需求。从最初的版本开始,DrMOS的要求从小于25安培到大于50安培,从64毫米2只有25毫米2

那么,DrMOS是什么?

德米斯,发音“D-R-MOS”,根据英飞凌技术,基本上是使用压块配置的外部脉冲宽度调制(PWM)控制器的电压调节器模块(VRM)。

单相AOZ53117NQI的典型应用电路,

单相AOZ53117NQI的典型应用电路,包括集成驱动电路和带有外部PWM控制器的电源FET。图片由AOS.

但是,与传统的降压DC-DC转换器不同,aDrMOS将MOSFET驱动直接集成在芯片上与功率fet(PDF)。根据英特尔规范,这些芯片组的封装在现代实施过程中主要固定在5毫米5毫米,允许VRM更接近负载。

DRMOS提供减少的PCB脚印

DrMOS减少了PCB的占地面积,名义上是25毫米2,提高了功率密度,降低了寄生电感。图片由华擎科技超级合金

两个功率级组件的集成,以及接近负载,减少了寄生元件和传导损耗,导致效率高达95%以上的优化多相拓扑。

DrMOS应用程序

DrMOS设备经常出现在pc的主板上,比如华硕PRIME Z490-A,它声称拥有一个VRM拓扑,使用12+2 DrMOS电源相(fet、电感和电容)。多相意味着每个DrMOS设备的电流更少,因此在效率和热能方面更优化。

AOS电源IC高级市场总监Peter Cheng表示:“高效、健壮的电源阶段在显卡性能中扮演着关键角色,因为高性能显卡上的散热器既涉及GPU,也涉及电源阶段。”

“冷却器操作导致卡的峰值性能较高,直接转化为更好的游戏体验。”

Drmos的替代品

DRMOS设备在行业标准化的外形中提供高功率密度。但与所有控制器类型的降压设计一样,它们需要外部PWM信号来驱动动力总成。

ADI公司提供DC-DC控制器,如LTC3860,旨在控制多相VRM。包装LTC3860也是5毫米× 5毫米,但需要几个额外的被动式来完成设计。

另一种选择,LTM4636.,是一个16mm × 16mm集成电路中的模拟设备(Analog Devices)模块,它包含完整的PWM、动力总成和电感在一个单片封装中。该模块的生产效率分别为15a、30a和40a,效率分别为92%、90%和88%。

μmodule.

模拟设备公司说µ模块提供高功率密度,外部组件较少,导致系统设计更简单。图片由模拟设备

LTM4636也可以在多相拓扑中运行,在1v输出时提供160w的功率密度,但总体电路要少得多。

DRMOS的设计考虑因素

作为工程师,我们有重要的设计考虑因素超出功率密度(PDF),比如成本与复杂性。µModule单元在设计和材料清单上都提供了易用性,但与DrMOS设计相比,它们也有较大的前期成本。

Alpha和Omega半导体DRMOS设备为预期高帧速率,射线跟踪功能和多个高分辨率屏幕的现代GPU提供PC用户的电源密度要求。

DrMOS的多相性能通过将电流需求分散到多相,提供更稳定的核心电压,并改善系统散热,从而延长组件的使用寿命。


你有DrMOS设备的实际操作经验吗?如果是的话,请在下面的评论中分享你对这项技术的看法。