【摘要】：顯卡是個(gè)人電腦的重要組成部分,主要包括圖形處理單元(Graphic Process Unit,GPU)以及內(nèi)存單元GDDR5(Graphic Double Data Rate version 5),用來作為圖形輸出和并行計(jì)算使用。隨著電腦技術(shù)的發(fā)展,GPU及GDDR5的小型化逐漸成為新的發(fā)展趨勢,這也要求供電電路要能夠提供更好的電源質(zhì)量。如今的顯卡電源主要采用的是直流-直流降壓解決方案。因?yàn)閷τ陲@卡中不同的模塊有著不同的電壓要求,因此主要采用的是不同電壓區(qū)域供電方案,針對不同模塊采用不同的電壓標(biāo)準(zhǔn)。例如GDDR5內(nèi)存單元采用1.5V的電壓標(biāo)準(zhǔn),通常應(yīng)用的是單相降壓電路;而基于14nm FinFET工藝的GPU主要采用0.9-1.2V的電壓標(biāo)準(zhǔn),通常應(yīng)用的是多相降壓電路。本論文工作主要包括兩部分,第一部分設(shè)計(jì)了AMD顯卡中GDDR5內(nèi)存單元的電源應(yīng)用方案,該方案將外部輸入的12V電壓轉(zhuǎn)換成內(nèi)存單元所需的1.5V電壓,最大可為GDDR5提供20A的輸出電流。應(yīng)用方案采用的是某型號GSXXX電源芯片,根據(jù)GDDR5對電源參數(shù)的要求,確定了應(yīng)用電路中元件的參數(shù),并得到具體的板級的電源應(yīng)用電路。通過對該應(yīng)用電路的輸出電壓紋波、帶寬、占空比、死區(qū)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,驗(yàn)證了電源應(yīng)用方案滿足了GDDR5對電源質(zhì)量的基本要求。由于顯卡的GPU所需功率比GDDR5的功率大得多,單相降壓電路不能滿足功率的要求,因此給GPU供電的電源需要引入多相降壓電路。本文的第二部分主要是根據(jù)某型號IR-XXX電壓調(diào)節(jié)器(Voltage Regulator,VR)芯片設(shè)計(jì)了六相降壓電路應(yīng)用方案。該方案需要滿足GPU對輸出電流、帶寬、紋波電壓以及相位裕度等基本要求。在此前提下,設(shè)計(jì)了適用電壓調(diào)節(jié)器的板級外部電路。主要包括電流采樣電路、VR的使能電路、負(fù)載線性調(diào)節(jié)電路、SVI2協(xié)議電路、PWORK電路、環(huán)路數(shù)字補(bǔ)償、峰值電流保護(hù)電路。在方案設(shè)計(jì)完成后,對GPU的六相降壓電路進(jìn)行驗(yàn)證,測試結(jié)果表明六相降壓電路可以滿足GPU對電源質(zhì)量的要求。
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP334.7
【圖文】：

一款獨(dú)立圖形處理單元產(chǎn)品實(shí)物圖

圖 1-2 顯卡的主要供電區(qū)域在顯卡電源的應(yīng)用設(shè)計(jì)中，需要考慮以下的因素。1. 性能與能耗當(dāng)下市場對于大型 3D 建模以及浮點(diǎn)運(yùn)算提出了更高的性能要求。為了應(yīng)對

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 榮焱;王其崗;;高可靠性DC-DC開關(guān)電源的浪涌電流抑制電路設(shè)計(jì)[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2011年07期

2 李思奇;郭r

本文編號：2738650