Stroomvoorziening
Een goede CPU-stroomvoorziening (ook wel bekend als VRM, oftewel Voltage Regulator Module) is niet alleen onontbeerlijk als je wilt gaan overklokken, maar ook als je een relatief snelle processor wilt nemen. Zeker bij goedkopere moederborden kan je er niet van uitgaan dat elke processor er mee zal werken zonder zichzelf terug te klokken doordat de stroomvoorziening te warm wordt.
Er zijn meerdere onderdelen die samenwerken om een CPU van stroom te voorzien: een PWM-controller die fases aanstuurt, MOSFET's en spoelen. Soms zijn er ook doublers aanwezig. Fases zijn er voor de CPU, IGP (waar toepasselijk), IO (geheugencontroller) en de System Agent (uncore). Voor de processor zijn de CPU-fases vanzelfsprekend belangrijk, terwijl de IO en System Agent bijdragen aan de overklokbaarheid van het geheugen. Het is niet eenvoudig om te achterhalen welke fases aan welke onderdelen zijn gekoppeld. De verdeling van de fases verklaart deels waarom het high-end X99-platform prima functioneert met minder fases dan Z170-moederborden vaak hebben. Moederborden met de X99-chipset hebben vaak maar acht fases, en dit is prima omdat er geen fases nodig zijn voor de IGP. Vaak is de stroomvoorziening van betere kwaliteit, maar dat is weer een ander verhaal.
De MOSFET's zijn het hart van de stroomvoorziening. Deze doen namelijk het zware werk van het omzetten van het geleverde voltage in iets wat de verschillende onderdelen van de processor daadwerkelijk kunnen gebruiken. MOSFET's worden aangestuurd door een PWM-controller, die gespecificeerd is voor een bepaald aantal MOSFET's. Een 6+2-fase controller kan bijvoorbeeld maximaal acht MOSFET's aansturen. Minder kan ook, maar dat leidt tot een lagere efficiëntie. Vaak hebben moederborden meer dan twee MOSFET's per fase, wat bewerkstelligd wordt door doublers te gebruiken. Met een doubler kan een PWM-signaal twee keer zoveel MOSFET's aansturen, en dit kan ook gebruikt worden om meer fases aan te sturen. Het is ook mogelijk om zonder doubler een groter aantal fases aan te sturen dan de primaire controller aankan, namelijk door extra PWM-controllers te implementeren. Deze kunnen vaak maar één of twee fases aansturen. In de regel is een stroomvoorziening die een bepaald aantal fases kan aansturen zonder doublers beter dan een die deze wel nodig heeft, bij gelijkblijvende omstandigheden uiteraard.
Tot slot de spoelen, die meestal het meest zichtbare element van de stroomvoorziening zijn, omdat ze niet volledig worden verborgen onder heatsinks. Spoelen stabiliseren het voltage, zodat dit niet teveel fluctueert ten opzichte van wat het zou moeten zijn. Het aantal spoelen bepaalt hoeveel fases een moederbord heeft.
Onderaan deze foto zie je de MOSFET's, en daarboven de spoelen.
Het lastige is dat de stroomvoorziening van een moederbord niet eenvoudig te beoordelen is. Het is zeker niet zo dat een moederbord met meer fases per definitie een betere stroomvoorziening heeft dan een bord met een kleiner aantal. Er zijn bijvoorbeeld moederborden met twaalf fases en een enkele (DSM) MOSFET per fase, waarmee heel goed is te overklokken met extreme koelmethodes zoals LN2. De kwaliteit van de gebruikte componenten is minstens even belangrijk als het aantal gebruikte MOSFET's. Toch heb je bij gelijkblijvende omstandigheden uiteraard liever meer fases dan minder, en bij voorkeur meerdere MOSFET's per fase. Hoe meer fases, hoe minder werk iedere individuele fase hoeft te doen en des te kleiner de kans dat de stroomvoorziening te warm wordt en er throttling optreedt of de levensduur van het moederbord achteruitgaat. Dit geldt ook voor het aantal MOSFET's per fase. Overkill komt echter ook voor: er zijn moederborden met twintig of meer fases. Het nut daarvan is beperkt.
Fabrikanten zijn lang niet altijd open over welke MOSFET's ze gebruiken en als consument is het ondoenlijk om deze informatie zelf te vergaren. Daarom indexeren we sinds kort de PWM-controllers en MOSFET's waarmee moederborden zijn uitgerust. Ook houden we bij hoeveel MOSFET's ze per fase hebben. Hiermee wordt het eenvoudiger om de stroomvoorziening te beoordelen. Als een moederbord bijvoorbeeld dezelfde PWM-controller en MOSFET's heeft als high-end overklokborden, dan zegt dat veel goeds. Dit kan je eenvoudig nakijken door de naam van de PWM-controller of de MOSFETs in te voeren in de search, om vervolgens te zien wat voor andere moederborden hiermee waren uitgerust.
De IR35201 PWM-controller is populair op overklokborden en high-end modellen.
Een belangrijk punt waar je wel op kan letten, is of een moederbord heatsinks heeft op de MOSFET's. Een heatsink zorgt er uiteraard voor dat de fases hun warmte makkelijker kwijt kunnen en verkleint de kans op (over)verhitting. Dit is voornamelijk een issue bij lager gepositioneerde moederborden met chipsets die geen ondersteuning bieden voor overklokken, hoewel ze ook weleens ontbreken op dure Mini-ITX moederborden met de Z170-chipsets. Deze kan je het beste niet combineren met snellere quad core processors, omdat de temperatuur van de MOSFET's dan kan oplopen tot rond de 100 graden. Zelfs wanneer de fabrikant stelt dat dit geen probleem is omdat de MOSFET's volgens de specificaties wel 150 graden mogen worden, verdient het naar onze mening vanwege het nadelige effect op de levensduur de voorkeur om componenten niet zo heet te laten worden.
Heatsinks op de VRM’s zijn cruciaal bij het gebruiken van een relatief snelle processor, of bij het overklokken.
