基于Richtek RT3607HP的 Intel CPU IMVP 8/9 Vcore 电源方案

1. CPU Vcore 简介:
VCORE转换器(调节器)是在台式个人电脑、笔记本式个人电脑、服务器、工业电脑等计算类设备中为CPU(中央处理器)内核或GPU(图形处理器)内核供电的器件,与普通的POL(负载点)调节器相比,它们要满足完全不同的需要:CPU/GPU都表现为变化超快的负载,需要以极高的精度实现动态电压定位 (Dynamic Voltage Positioning) ,需要满足一定的负载线要求,需要在不同的节能状态之间转换,需要提供不同的参数测量和监控。
在VCORE转换器与CPU之间通常以串列汇流排界面进行通讯,CPU会根据其负荷和运行模式提出不同的供电要求。

最基本的与CPU连接在一起的VCORE转换器(常常简称为VCORE)的电路架构,它们通常由一个控制器和外置的功率级构成。
CPU所消耗的电流实在太大,这样的搭配通常是最合理的。
有的低功耗CPU只需使用单相的Buck转换器即可,但功耗大的就必须使用多相式Buck转换器了。
电路中,功率级被分为多相,通常被用于台式个人电脑中,其正常运行温度下的负载电流为(Thermal Design Current,热设计电流,简称TDC。
VCORE输出电压的检测位置是在CPU底座下,它也被用作转换器的回馈信号。

在CPU和VCORE转换器之间有几条通讯线,其中包含有时钟信号和资料信号构成的串列通讯汇流排,还有1或2条警告信号线,其作用是将调节器一侧所发生的一些特定状况通知CPU。
CPU可以通过串列通讯汇流排向转换器发送特殊的命令,像电压的改变和设定特定的运行状态都要这样进行。
CPU也可以要转换器报告一些资讯,如电流消耗状况、功率级的运行温度等。不同的CPU平台有不同的通讯协定,对于Intel的CPU来说,VR12.1、VR12.5、IMVP8或IMVP9等是可选的;
对AMD的 CPU来说则有SVI和SVI2可选,这样的资讯在为自己的CPU选择相应的电压转换器时是必须要注意的。

2. 立锜VCORE转换器解决方案的选择方法

立锜针对Intel和AMD的平台提供了大量的VCORE控制器产品

Intel CPU可以分为两类:一种以ATOMTM为基础,一种以iCORETM为基础。以ATOMTM为基础的CPU是针对可携式、小尺寸、低功率应用的网路电脑、平板电脑和工业电脑的,其平台名称有Braswell、Apollo Lake 和 Gemini Lake等。以iCORETM为基础的CPU是针对高性能应用如笔记型电脑、台式电脑的,其平台名称有Sky Lake、Kaby Lake 和 Coffee Lake等。不同代际的Intel CPU使用了不同的串列通讯协定,较老的Braswell CPU使用VR12.1协定,较新的则使用IMVP8TM或IMVP9TM

场景应用图

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