전압 조정기 모듈

섬네일|upright=1.4|AMD 소켓 AM4에서 작동하는 기가바이트 어로스 X570 메인보드용 전압 조정기 모듈

전압 조정기 모듈(VRM, voltage regulator module, 전압 레귤레이터 모듈) 또는 프로세서 전력 모듈(PPM, processor power module)은 마이크로프로세서와 칩셋에 적절한 전압을 공급하는 벅 변환기로, ,  또는 를 장치에 필요한 더 낮은 전압으로 변환하여, 서로 다른 전압을 사용하는 장치들이 동일한 메인보드에 장착될 수 있도록 한다. 개인용 컴퓨터(PC) 시스템에서 VRM은 일반적으로 전력 MOSFET 장치로 구성된다.

 개요 

섬네일|left|300px|하스웰은 FIVR을 특징으로 한다.

대부분의 전압 조정기 모듈 구현은 메인보드에 납땜되어 있다. 인텔의 하스웰 및 아이스 레이크 CPU와 같은 일부 프로세서는 동일한 CPU 패키지 내에 일부 전압 조절 구성 요소를 포함하여 메인보드의 VRM 설계를 간소화한다. 이러한 설계는 수많은 CPU 공급 전압과 CPU의 다양한 영역의 동적 전원 켜기 및 끄기와 관련된 복잡한 전압 조절을 어느 정도 단순화시킨다. 온패키지 또는 온다이로 통합된 전압 조정기는 일반적으로 완전 통합 전압 조정기(FIVR) 또는 간단히 통합 전압 조정기(IVR)라고 불린다.

섬네일|upright=1.4|컴퓨터 메인보드에 있는 전압 조정기 모듈(프로세서의 완전 통합 전압 조정기 외부에 있는 부품)로, 히트 싱크로 덮여 있다

대부분의 최신 CPU는  미만을 필요로 하는데, CPU 설계자들은 더 낮은 CPU 코어 전압을 사용하는 경향이 있기 때문이다. 더 낮은 전압은 CPU 전력 손실을 줄이는 데 도움이 되는데, 이는 CPU 냉각 시스템 설계의 공칭 값 역할을 하는 열 설계 전력(TDP)을 통해 종종 지정된다.

일부 전압 조정기는 프로세서에 고정된 공급 전압을 제공하지만, 대부분은 프로세서로부터 필요한 공급 전압을 감지하여 본질적으로 연속적으로 가변적인 조절기 역할을 한다. 특히, 메인보드에 납땜된 VRM은 인텔 사양에 따라 감지 기능을 수행해야 한다.

최신 비디오 카드 또한 더 높은 전력 및 전류 요구 사항으로 인해 VRM을 사용한다. 이러한 VRM은 상당한 양의 열을 발생시킬 수 있으며 GPU와는 별개의 히트 싱크를 필요로 한다.

전압 식별
올바른 공급 전압과 전류는 마이크로프로세서가 시작 시 VID(전압 식별 정의)라고 하는 여러 비트를 통해 VRM으로 통신한다. 특히, VRM은 처음에 VID 로직에 표준 공급 전압을 제공하는데, 이 로직은 프로세서의 일부로서 오직 VRM으로 VID를 보내는 것을 목표로 한다. VRM이 필요한 공급 전압을 식별하는 VID를 받으면, 전압 조정기 역할을 시작하여 프로세서에 필요한 정전압 및 정전류 공급을 제공한다.

전원 공급 장치가 고정된 전압을 생성하는 대신, CPU는 작은 디지털 신호 세트인 VID 라인을 사용하여 온보드 전원 변환기에 원하는 전압 레벨을 지시한다. 스위치 모드 벅 변환기는 그에 따라 출력을 조정한다. 이렇게 얻어진 유연성 덕분에 서로 다른 공칭 공급 전압을 가진 CPU에 동일한 전원 공급 장치를 사용할 수 있으며, 공급 전압을 낮춤으로써 유휴 기간 동안 전력 소비를 줄일 수 있다.

예를 들어, 5비트 VID를 가진 장치는 최대 32개(25)의 서로 다른 출력 전압 중 하나를 출력한다. 이러한 전압은 일반적으로(항상 그런 것은 아니지만) 주어진 범위 내에서 균등하게 분포된다. 일부 부호 워드는 장치 종료와 같은 특수 기능을 위해 예약될 수 있으므로, 5비트 VID 장치는 32개 미만의 출력 전압 레벨을 가질 수 있다. 숫자 코드가 공급 전압에 어떻게 매핑되는지는 일반적으로 구성 요소 제조업체에서 제공하는 표에 지정되어 있다. 2008년 이후 VID는 5비트, 6비트, 8비트 종류로 제공되며 주로  ~  사이를 출력하는 전력 모듈에 적용된다.

VRM과 오버클럭
VRM은 오버클럭에 필수적이다. VRM의 품질은 메인보드의 오버클럭 잠재력에 직접적인 영향을 미친다. 동일하게 오버클럭된 프로세서라도 다른 VRM과 결합될 때 눈에 띄는 성능 차이를 보일 수 있다. 그 이유는 성공적인 오버클럭을 위해서는 안정적인 전원 공급이 필요하기 때문이다. 칩이 공장 설정 이상으로 구동되면 전력 소모가 증가하므로 VRM은 그에 따라 출력을 맞춰야 한다.

 같이 보기 
 스위치 모드 전원 공급 장치 응용 프로그램
 펄스 폭 변조

 각주 

 외부 링크 

 "마이크로프로세서 전력 관리" 

분류:디지털 전자공학
분류:MOSFET