16+
ComputerPrice
НА ГЛАВНУЮ СТАТЬИ НОВОСТИ О НАС




Яндекс цитирования


Версия для печати

Модуль поиска не установлен.

Технология Ultra Durable 5

18.12.2012

К.т.н. Евгений Рудометов

Компания GIGABYTE в своих новейших изделиях внедрила технологию Ultra Durable 5.

Высокие параметры материнских плат, а, в конечном счете, и всей системы компьютера, достигаются за счет их постоянного совершенствования. В основе производимых модернизаций лежат новейшие компьютерные технологии.

Значительная часть из них направлена на повышение устойчивости, надежности и ресурса работы материнских плат.

Одной из таких перспективных разработок является технология Ultra Durable компании GIGABYTE. Данная фирменная разработка непрерывно совершенствуется конструкторами.

Со времени первого варианта Ultra Durable, внедрение которого произошло несколько лет назад, в используемых компонентах, архитектуре и производстве печатных плат произошли большие изменения.

Например, конструкторы отказались от традиционных для тех изделий оксидных конденсаторов. Они заменили их специальными конденсаторами с твердым электролитом, надежность которых достигает 50 000 часов.

А еще конденсаторы с твердым электролитом обладают крайне низкими электрическими потерями. Это улучшает их работу в качестве фильтров.

Кроме того, низкие потери уменьшают их теплообразование, что не только продлевает их ресурс, но и улучшает температурный режим электронных схем и снижает расход энергии.

Остается добавить, что качественные конденсаторы повышают устойчивость и надежность работы электронных схем, в составе которых используются такие конденсаторы.

В дальнейшем конструкторы GIGABYTE дополнили качественные конденсаторы дросселями с ферритовыми сердечниками и специальными мощными транзисторами, которые теперь стали частью локальных источников питания, интегрированных в архитектуру материнских плат.

Необходимо отметить, что ранее в составе схем преобразователей использовались дроссели со стальными сердечниками. Однако с повышением рабочих частот, что связано с использованием современных высокопроизводительных компонентов, традиционные стальные дроссели стали плохо справляться со своими функциями.

Замена их на ферритовые дроссели обеспечила уменьшение потерь энергии и уменьшение электромагнитного излучения. Это упростило разработку компактных вариантов дизайна и увеличило надежность компьютерных систем.

Использование же специальных мощных транзисторов (MOSFET - МОП), обладающих низким сопротивлением в открытом состоянии (Low RDS(on)), дополнительно уменьшила потери. Использование таких транзисторов в цепях питания позволяет повысить уровень энергосбережения, уменьшить требования к системам охлаждения транзисторов, уменьшить локальные нагревы материнской платы.

В дальнейшем модификации подверглась и сама топология печатной платы. В частности, конструкторы удвоили толщину слоя меди в слоях питания и заземления. Это обеспечило существенное снижение температуры, повышение энергоэффективности и улучшение стабильности работы материнской платы, а, следовательно, и всей системы компьютера. Особенно благотворно это сказалось при работе в жестких условиях разгона.

GIGABYTE Ultra Durable 5

Действительно, увеличение толщины токопроводящих слоев уменьшило потери на передачу токов высоких уровней, достигающих иногда десятков ампер.

Как известно, передачи по печатным проводникам импульсных сигналов, которые характеризуются большими значениями передаваемого электрического тока, сопровождаются значительными перепадами напряжений из-за конечной проводимости проводников.

Остается добавить, что значительные перепады напряжений негативно сказываются на стабильности работы элементов материнской платы и компьютерных комплектующих.

Кроме того, при таких передачах выделяется немало тепла, которого тем больше, чем выше сопротивление проводников. И чем больше сопротивление проводников, тем больше энергии тратится впустую.

В результате приходится увеличивать число и мощность преобразователей, а также источника питания таких цепей. А это все повышает цену компьютера и стоимость его эксплуатации.

Дополнительное улучшение в материнских платах обеспечивает увеличение и толщины слоя заземления. Это не только улучшает энергопитание, но и позволяет улучшить экранировку высокочастотных цепей, что улучшает электромагнитную совместимость элементов.

В дополнение к перечисленному, удвоенная толщина слоев меди обеспечивает более эффективное охлаждение критических участков материнской платы, в том числе от процессора и расположенных рядом с ним компонентов.

Все это позволяет без нарушения надежности значительно повысить частоту работы элементов, что характерно для режимов разгона.

Еще одним улучшением является совершенствование изоляционного материала, используемого в производстве печатных плат. В результате конструкторы повысили защиту от влажности, что еще больше увеличило устойчивость, надежность и ресурс материнских плат.

Учитывая дальнейшее повышение тактовых частот, что требует адекватного повышения энергопитания, конструкторы усовершенствовали и элементы преобразователей, интегрированных в архитектуру материнских плат.

Все указанные наработки конструкторы GIGABYTE воплотили в своих изделиях, присвоив своей разработке очередной порядковый номер Ultra Durable: технология Ultra Durable 5.

Среди преимуществ Ultra Durable 5 следует выделить следующие достоинства:

  • качественная элементная база,
  • способность стабильно работать в условиях повышенных нагрузок, включая режимы разгона,
  • оптимальный температурный режим работы элементов,
  • высокая энергоэффективность,
  • продолжительный срок службы изделий.

GIGABYTE Ultra Durable 5

В материнских платах GIGABYTE семейства Ultra Durable 5 применяются цифровые PWM-контроллеры и специализированные регуляторы напряжения PowIRstage производства компании International Rectifier, которые обеспечивают непрерывное качественное питание ключевых компонентов системы.

Чтобы оценить по достоинству данное решение, необходимо напомнить, что зону питания ЦП образуют различные компоненты, основная задача которых - обеспечение энергоснабжения процессора (PWM-контроллер, MOSFET-драйвер, P- и N-канальные МОП-транзисторы, дроссели, конденсаторы и другие элементы схемы).

GIGABYTE Ultra Durable 5

MOSFET или МОП-транзистор - один из ключевых и самых дорогих компонентов зоны выполняет функции переключателя, который управляет процессом, разрешая или запрещая прохождение по цепи электрического тока в направлении ЦП. Процедура переключения контролируется MOSFET-драйвером и PWM-контроллером.

Однако все указанные компоненты обладают всеми недостатками многокомпонентных решений, например, большая площадь, которую занимают указанные элементы на печатной плате по сравнению с однокомпонентными вариантами.

GIGABYTE Ultra Durable 5

Микросхема Power Stage (официальное название IR3550) - это однокомпонентное решение в составе MOSFET-драйвера, одного P-канального и двух (иногда одного) N-канального МОП-транзисторов.

GIGABYTE Ultra Durable 5

Для изготовления Power Stage разработаны и внедрены высокотехнологичные производственные процессы, обеспечивающие высокие параметры характеристик указанных микросхем.

Микросхемы Power Stage выпускаются вместе с полностью оптимизированным драйвером МС. В отличие от других производителей компонентов, практикующих применение для полевых транзисторов драйверов сторонних производителей, компания International Rectifier гарантирует полную совместимость оптимизированного драйвера и транзисторов, размещенных на одной подложке (схема Driver + MOSFET).

Созданные на основе данной микросхемы новые решения энергопитания обеспечивают максимальную энергоэффективность, устойчивую работа под нагрузкой до 60 А, всесторонний мониторинг и комфортный микроклимат в системном блоке.

Необходимо добавить, что данная микросхема стала очередным нововведением технологии Ultra Durable пятой версии.

Остается только привести основные компоненты Ultra Durable 5:

  • Твердотельные конденсаторы,
  • Дроссели с ферритовыми сердечниками,
  • МОП-транзисторы с Lower RDS,
  • 70-мкм медные слои печатной платы,
  • Защита печатной платы от влажности,
  • Микросзхемы Power Stage.

В качестве примеров материнских плат с Ultra Durable 5 можно привести модели GA-Z77X-UP7, GA-Z77X-UP5 TH, GA-Z77X-UP4 TH, созданные на основе чипсета Intel Z77 Express, а также GA-X79S-UP5 WIFI и GA-X79-UP4, центральными элементами которых являются чипсеты Intel C606 и Intel X79 Express.

Основные параметры материнских плат GA-Z77X-UP7, GA-Z77X-UP5 TH, GA-Z77X-UP4 TH приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры GA-Z77X-UP7, GA-Z77X-UP5 TH, GA-Z77X-UP4 TH

Название модели

GA-Z77X-UP7

GA-Z77X-UP5 TH

GA-Z77X-UP4 TH

Процессор

Intel Core 2- и
3-поколения

Intel Core 2- и
3-поколения

Intel Core 2- и
3-поколения

Память

4*DDR3

4*DDR3

4*DDR3

Графическийинтерфейс

3*PCIE 3.0 X16
2*PCIE 3.0 X8

1*PCIE 3.0 X16
1*PCIE 3.0 X8

1*PCIE 3.0 X16
1*PCIE 3.0X8

Разъемы плат расширения

2*PCIEx1

1*PCIEx4
3*PCIEx1
1*PCI

1*PCIEx4
3*PCIEx1
1*PCI

SATA

6*SATA 6Gb/s,
4*SATA 3Gb/s,
RAID 0,1,5,10

4*SATA 6Gb/s,
4*SATA 3Gb/s,
RAID 0,1,5,10

2*SATA 6Gb/s,
4*SATA 3Gb/s,
RAID 0,1,5,10

USB

10*USB3.0,
4*USB2.0

10*USB3.0,
6*USB2.0

8*USB3.0,
6*USB2.0

1394

-

1

-

LAN

Dual LAN

GbE LAN

GbE LAN

Видео-выходы

HDMI / DVI / RGB / Display Port

HDMI / DVI / RGB /2*Thunderbolt

HDMI / DVI / RGB/ 2*Thunderbolt

Форм-фактор (мм)

E-ATX (305x264)

ATX (305x244)

ATX (305x244)

В дополнение к описанным нововведениям в новейших моделях материнских плат GIGABYTE реализованы и другие интересные и перспективные аппаратно-программные средства, способствующие увеличению надежности, производительности и энергоэффективности компьютерных систем. Но это темы уже других статей.



статьи
статьи
 / 
новости
новости
 / 
контакты
контакты