基于立锜科技 RT3609BE 提供Intel IMVP 8 Rocket Lake-S (RKL) & Comet Lake (CML)双通道之CPU 核心电源方案

1. 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 Positionin g),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。

2. APU供电架构: 
APU power 架构

VCORE 转换器有很多用户可设置的参数,它们可以根据 CPU 的工作电压和性能需求进行选择,保护阈值以及转换器的回应特性也是可以进行精心调配的。
由于要设置的参数很多,它们的值又都可根据需要进行设置,设计上就采用很多电阻分压器来完成对这些参数的设置。

对于 VCORE 转换器来说,精确测量每个相的电流是很重要的:
向 CPU 报告电流消耗总量的时候需要它,使各相之间的电流维持平均分配需要它,为实现良好的回路特性控制、设定负载线 (Load Line) 和过流保护也需要它。

温度状态的监测是通过靠近功率级元件放置的 NTC 热敏电阻实现的,温度资料可让 CPU 随时读取,调节器本身也
可在超过一定的温度阈值时发出报警资讯。

3. 针对 Intel 新一代 Alder Lake-S & Comet Lake 桌上型中央处理器, 立锜科技推出 IMVP8 电源解决方案 : RT3609BE

符合IMVP 8规范
6/5/4/3 Phase (CORE VR) + 2/1 Phase (AXG VR) 电压转换控制器

现今 VR 面临了更严苛的挑战,不仅需要高电流,还有严格的瞬态响应要求。
为了使系统能有更快速的响应,并且也减少尺寸和成本,立锜提出了 G-NAVP架构的多相位 VR。

架构采用的是有电流斜坡和 AVP 功能的涟波型固定导通时间控制法。
固定导通时间控制具有快速响应和高效率的特点、AVP 能节省 BOM 的成本、偏移取消电路和斜坡补偿则能提高 DC 的精确度和抗杂讯能力。
结合上述功能,以 G-NAVP TM 为控制架构的 VR 控制器能提供绝佳的性能,且可满足大多数 英特尔和 AMD 之 VR 电源规格。

由于 VCORE 转换器的设计非常复杂,其周边元件的设计过程非常花费时间。
为了帮助设计者缩短其时间耗用,立锜为每颗 VCORE 转换器都提供了 Excel 格式的设计工具。

立锜科技是一间国际级的类比IC设计公司,专注于提供客户多元且具竞争力的产品以及完整的电源管理解决方案,产品广泛应用于电脑、消费性终端产品、网路通讯装置、大尺寸面板显示器等领域。
成立于公元1998年,总公司设立于台湾新竹,并且于亚洲、美国和欧洲各地有服务据点。

场景应用图

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展示版照片

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方案方块图

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搭配Discrete MOSFET 与 Dr. MOSFET 应用方块

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核心技术优势

绿能原生适应性电压定位架构(G-NAVP TM) 一种具有电流斜坡和 AVP 功能的涟波型固定导通时间的控制架构。 固定导通时间控制的特点是在保持重载的高效率时,也提高轻载的效率,以满足越来越严格的轻载效率规格。 增强的轻载效率能提高手机产品的使用时间,这对消费使用者是非常重要的特点。AVP 功能则是为了节省能源和 BOM 成 本,而这也是由 CPU 芯片制造商,如英特尔和 AMD,所规定的功能。 G-NAVP TM架构是具有外部斜坡 (ramp) 和 DC 偏移消除的一种固定导通时间之电流模式控制。 具有限 DC 增益的误差放大器 (EA) 可用来调整 AVP 负载线,并作为极点和零点补偿。 电流信号是透过 DCR 电流检测网路,并用外部斜坡 (ramp) 和 comp 信号来调变;其中加上外部斜坡 (ramp) 是为了增加抗杂讯能力。 导通时间产生器 (on-time generator) 将随输入和输出电压自动改变导通时间,以使电感器电流涟波在整个输入 / 输出范围都保持恒定。 为能有更精确的输出电压,在回路中加上 DC 偏移消除功能好消除涟波偏移电压。上述提及的功能不仅增加 CPU 控制器的稳健性和精确度,而且能保有良好的瞬态响应性能。 G-NAVP TM 架构提供了许多值得注意的特点:  对所有 VR 之 AVP 的要求,很容易设定其负载线(下垂)  快速的瞬态响应,从而降低了输出电容值和成本  轻载时的高效率  对所有 VR 之 DC 的要求,都有高输出电压准确度  对所有 VR 之涟波的要求,都能使用固定电流涟波

方案规格

 Intel IMVP8串列VID界面相容的电源管理机制  包含6/5/4/3相CORE VR和2/1相AXG VR的PWM控制器  采用G-NAVP™控制技术  DAC精度:0.5%  远端差分电压检测技术  内建ADC完成基础参数设定和资料上报  精确的电流平衡机制  实施系统热补偿的AVP  轻载时以二极体模拟模式运行  使用AQR快速瞬态回应机制应对瞬态变化  VR Ready指示  过热监控和指示  电流监控  过压保护、过流保护、欠压锁定保护和欠压保护  过压保护、过流保护和欠压保护有指示标志  可与多种来源的Dr.MOS配合工作  可设定工作频率范围  可设定电压变换速度  强化动态VID表现  对音讯杂讯进行抑制  动态零负载线  可关闭电压轨输出  支持相位倍增器RT9637以实现高相数应用 标准的I2C界面支援进行 ►热平衡调节 ►动态负载线设定 ►电压偏置设定 ►固定VID设定 ►保护上报和保护的解除 ►电流、PSYS、温度上报 ►强制PS0运行 ►60引脚WQFN封装

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