Новейщие технологии, реализуемые в материнских платах, позволяют повысить надежность и энергоэффективность компьютеров
Евгений Рудометов
>> Часть 2
Оценивая достоинства Ultra Durable 3, необходимо отметить, что удвоенная толщина слоев меди в материнских платах, созданных согласно спецификациям данной технологии, обеспечивает более эффективное охлаждение элементов. Это обеспечивается благодаря лучшему отводу тепла от критических участков системной платы, в том числе от центрального процессора и расположенных рядом с ним электронных компонентов.
В результате указанного технологического решения материнские платы с Ultra Durable 3 позволяют снизить рабочие температуры на величину до 50 °C по сравнению с традиционными вариантами, использованными ранее (Рис. 2).
Рис. 2. Тепловая эффективность дизайна Ultra Durable 3
Все это позволяет без ухудшения показателей устойчивости и надежности значительно повысить частоту работы элементов материнских плат, что характерно для форсированных режимов оверклокинга (от англ. overclocking — разгон — работа компонентов на повышенных частотах).
Еще одной инновацией, реализованной в Ultra Durable 3, является применение в материнских платах специальных конденсаторов с твердым электролитом, поставляемые ведущими японскими производителями. Средний срок службы этих элементов достигает 50000 часов (более пяти лет непрерывной работы). Это способствует увеличению ресурса бесперебойной эксплуатации материнских плат.
А еще конденсаторы с твердым электролитом обладают крайне низкими электрическими потерями, что улучшает их работу и уменьшает их теплообразование.
Остается добавить, что использование в материнских платах конденсаторов с твердым электролитом благодаря их свойствам повышает устойчивость и надежность работы электронных схем, а следовательно, и компьютерных систем.
Кстати, оценивая уменьшение теплообразования, нельзя не отметить еще две инновации, реализованные в Ultra Durable 3.
Первая из них — это использование в архитектуре материнских плат дросселей с ферритовыми сердечниками. Здесь следует напомнить, что дроссели — это катушки индуктивности, которые запасают энергию и тем самым регулируют токи. Они являются неотъемлемой частью преобразователей и фильтров в схемах преобразователей источников питания.
Ранее в составе преобразователей использовались дроссели со стальными сердечниками. Они были технологичны и дешевы, однако с повышением рабочих частот стали плохо справляться со своими функциями.
С целью повышения энергоэффективности их заменили на новые аналоги. В новых катушках индуктивности (дросселях) использует более дорогие ферритовые сердечники. Ферритовые сердечники дросселей выполнены из сплава оксида железа и других металлов, который обладает свойством дольше удерживать электромагнитную энергию при высоких частотах по сравнению со стальными. Это приводит к меньшим потерям энергии и к уменьшению электромагнитного излучения, что увеличивает надежность системы.
Вторая инновация — это применение в источниках питания специальных транзисторов MOSFET (MOSFET, MOS-FET, MOS FET — Metal–Oxide–Semiconductor Field Effect Transistor — полевой транзистор структуры Метал-Оксид-Полупроводник — МОП), обладающих низким сопротивлением в открытом состоянии (Low RDS(on)). Эти мощные транзисторы играют важную роль в подаче питания на высокопроизводительные процессоры и другие компоненты системной платы, необходимые для работы современных ресурсоемких приложений и игр. Использование новых транзисторов в цепях питания позволяет повысить уровень энергосбережения, уменьшить требования к системам охлаждения транзисторов, уменьшить локальные нагревы материнской платы (Рис. 3).
В следующей части данной статьи рассмотрены другие инновации, реализованные в материнских платах Gigabyte.
>> Часть 4