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处理器的高效率电源管理08100

发布时间:2020-07-21 17:52:17 阅读: 来源:电镐厂家

预测到2010年,处理器将工作在1V和100A电流,到2020年希望处理器的电源电压将是0.7V和更高电流。处理器工作在1V,100A(或更高)和GHz频率时的高效电源管理成为设计人员面对的困难任务。

本文引用地址:设计人员可以提供低电压、大电流微处理器电源。但增加高效率(90%或更高)的要求时,采用当今的元件和技术可达到的效率为70%~80%。

VRD配置

VRD(Voltage regulator-down)配置把所有元件直接安装在计算机母板上,为大部分处理器供电。大部分VRD有8位电压识别(VID)码,其8位输入线直接连接到处理器的相应8个VID引脚。在电压稳压器根据感测器的微处理器VID码,设置处理器所需的工作电压。处理器也可以采用动态电压识别来改变时钟频率和工作电压,以响应处理器的工作负载和热响应。

Intel公司VRD11.0处理器电源供电设计指南中,为5个不同处理器给出所用电源设计指南为:

·最高电源电压:1.4V~1.425V;

·最大电流:75A~125 A;

·在所有线路、负载和环境条件下,严格的输出电压调整±5%;

·非常低的纹波,通常小于10mVrmsp-p;

·效率75%~80%;

·快速瞬态响应,与微处理器时钟频率一致;

·过压保护;

·过流(短路)保护;

·过温保护;

·功耗元件的热管理;

·相当小的封装尺寸,使电源可以安置在靠近微处理器负载处。

多相变换器

可以满足当今处理器电源要求的唯一拓扑是多相开关模式变换器。这种变换器采用两个或更多相同、组合单元,把这些单元输出连接起来,其输出是所有单元输出的总和(图1)。

图1 四相电压稳压器用分离的栅极驱动器、分立的功率MOSFETs和1个分离的PWM控制器,与微处理器连接靠8位VID码

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