Por lo fácil que es construir una computadora, a menudo no apreciamos la ingeniería eléctrica que se lleva a cabo para que eso suceda. Por ejemplo, ¿cómo administra la placa base la forma en que su CPU recibe energía? A través de un Módulo Regulador de Voltaje (VRM). Pero, ¿qué es un VRM y cómo afecta el rendimiento de su CPU? Aquí respondemos esas preguntas.
¿Qué es un VRM?
El VRM de su placa base es una serie de componentes electrónicos cruciales pero subestimados que aseguran que su CPU o GPU reciba energía limpia a un voltaje constante.
Un VRM deficiente puede provocar un rendimiento degradado y limitar la capacidad de un procesador para funcionar bajo carga. Incluso puede provocar apagados inesperados, especialmente cuando se realiza overclocking.
¿Cómo funciona un VRM?
El primer trabajo de un VRM es convertir la energía de 12 voltios de la fuente de alimentación de su computadora a un voltaje utilizable. Para los procesadores, esto suele estar entre 1,1 V y 1,3 V. Los delicados componentes electrónicos del interior pueden cortocircuitarse fácilmente con demasiados voltios. La precisión también es crucial cuando se alimenta un procesador, y el voltaje requerido debe suministrarse con la mayor precisión posible. Es por eso que los VRM son más complejos que un simple cable. Pero en el fondo, son básicamente un convertidor reductor, que reducen el voltaje con precisión a los niveles apropiados.
El VRM usa tres componentes para hacer su trabajo: MOSFET, inductores (también llamados estranguladores) y capacitores. También hay un circuito integrado (IC) para controlarlo todo, a veces llamado controlador PWM. A continuación se puede encontrar un esquema simplificado de un VRM monofásico.
Una discusión más detallada de la función de cada componente se puede encontrar en Página VRM de WikiChip.
VRM multifase
Las computadoras modernas requieren más que un VRM monofásico. Los sistemas de energía modernos utilizan un VRM multifásico. Las múltiples fases distribuyen la carga de energía en un área física más amplia, lo que reduce la producción de calor y el estrés en los componentes, además de proporcionar otras mejoras eléctricas relacionadas con la eficiencia y los costos por pieza.
Cada fase de un VRM multifásico moderno suministra una fracción de la energía requerida, turnándose para proporcionar energía a la CPU. Tomadas individualmente, cada fase proporciona un breve momento de poder, visualizado como una onda cuadrada.
El estallido de energía de cada fase está escalonado desde el último, de modo que mientras solo una fase está operando a la vez, la cantidad total de energía nunca cambia. Esto, a su vez, produce una fuente de energía uniforme y confiable: la energía «limpia» requerida para que una CPU funcione de manera óptima. Puede ver un sistema simplificado en funcionamiento a continuación.
Numeración de Fases VRM y Veracidad en la Publicidad
Los VRM normalmente se venden como algo así como «8+3» o «6+2». El número antes del signo más indica el número de fases dedicadas a la energía de limpieza de la CPU. El número después del signo más indica las fases de VRM que quedan para alimentar otros componentes de la placa base como la RAM.
Cuando el primer número es mayor que 8, como “12+1”, “18+1” o incluso mayor, el fabricante a menudo utiliza un dispositivo llamado duplicador. Un doblador les permite multiplicar el beneficio de las fases existentes sin construir fases adicionales en el tablero. Si bien esto no es tan efectivo como las fases completamente separadas, permite algunas mejoras eléctricas a un costo menor. Y dado que permite a los fabricantes aumentar un número de cara al comprador con un pequeño costo para ellos, a menudo se aprovechan.
¿Cómo mejora el rendimiento un VRM?
El objetivo con un VRM es el suministro de energía limpia y confiable. Sin embargo, incluso un VRM básico puede ofrecer un rendimiento suficiente para mantener una CPU de gama media a velocidades de stock. Al hacer overclocking o superar los límites de los componentes, la calidad del VRM se vuelve más importante.
Los overclockers deberían buscar un VRM fabricado con componentes fiables. Si sus componentes son baratos, es posible que no suministren suficiente voltaje bajo carga, lo que provocará apagados inesperados. Los componentes más variables son los condensadores y los estranguladores.
Busque condensadores resistentes a fugas. Estos a menudo se comercializan con nombres como «Condensadores japoneses», «Condensadores oscuros» o «Condensadores sólidos». Los overclocks altos también requerirán mejores estranguladores. Puede encontrar esto como chokes de súper ferrita (SFC) o «chokes de aleación premium». También busque disipadores de calor sobre algunos o todos los MOSFET, con aletas, si es posible.
Además, aquellos que usan CPU de mayor potencia, como las CPU Threadripper, deben asegurarse de obtener un VRM de buena calidad en sus placas base. Muchos fabricantes están preparados para Threadripper a este respecto, pero con las CPU que consumen mucha energía, es muy importante asegurarse de que pueda obtener energía limpia con la mayor frecuencia posible.
Conclusión
Incluso con conocimiento, puede ser difícil comprar un VRM capaz. El costo es una pequeña guía y el material de marketing, como se mencionó, puede ser intencionalmente engañoso. La información detallada sobre los componentes y los números de pieza rara vez se revela a los consumidores. Lo mejor es hacer su propia investigación antes de obtener uno.
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