基於立錡科技 RT3609BE 提供Intel IMVP 8 Rocket Lake-S (RKL) & Comet Lake (CML)雙通道之CPU 核心電源方案

1. VCORE 轉換器(調節器)是在臺式個人電腦、筆記本式個人電腦、伺服器、工業電腦等計算類設備中為 CPU(中央處理器)內核或 GPU(圖形處理器)內核供電的器件,與普通的 POL(負載點)調節器相比,
它們要滿足完全不同的需要:CPU/GPU 都表現為變化超快的負載,需要以極高的精度實現動態電壓定位 (Dynamic Voltage Positionin g),需要滿足一定的負載線要求,需要在不同的節能狀態之間轉換,
需要提供不同的參數測量和監控。
在 VCORE 轉換器與 CPU 之間通常以串列匯流排界面進行通訊,CPU 會根據其負荷和運行模式提出不同的供電要求。

2. APU供電架構: 
APU power 架構

VCORE 轉換器有很多用戶可設置的參數,它們可以根據 CPU 的工作電壓和性能需求進行選擇,保護閾值以及轉換器的回應特性也是可以進行精心調配的。
由於要設置的參數很多,它們的值又都可根據需要進行設置,設計上就採用很多電阻分壓器來完成對這些參數的設置。

對於 VCORE 轉換器來說,精確測量每個相的電流是很重要的:
向 CPU 報告電流消耗總量的時候需要它,使各相之間的電流維持平均分配需要它,為實現良好的回路特性控制、設定負載線 (Load Line) 和過流保護也需要它。

溫度狀態的監測是通過靠近功率級元件放置的 NTC 熱敏電阻實現的,溫度資料可讓 CPU 隨時讀取,調節器本身也
可在超過一定的溫度閾值時發出報警資訊。

3. 針對 Intel 新一代 Alder Lake-S & Comet Lake 桌上型中央處理器, 立錡科技推出 IMVP8 電源解決方案 : RT3609BE

符合IMVP 8規範
6/5/4/3 Phase (CORE VR) + 2/1 Phase (AXG VR) 電壓轉換控制器

現今 VR 面臨了更嚴苛的挑戰,不僅需要高電流,還有嚴格的瞬態響應要求。
為了使系統能有更快速的響應,並且也減少尺寸和成本,立錡提出了 G-NAVP架構的多相位 VR。

架構採用的是有電流斜坡和 AVP 功能的漣波型固定導通時間控制法。
固定導通時間控制具有快速響應和高效率的特點、AVP 能節省 BOM 的成本、偏移取消電路和斜坡補償則能提高 DC 的精確度和抗雜訊能力。
結合上述功能,以 G-NAVP TM 為控制架構的 VR 控制器能提供絕佳的性能,且可滿足大多數 英特爾和 AMD 之 VR 電源規格。

由於 VCORE 轉換器的設計非常複雜,其週邊元件的設計過程非常花費時間。
為了幫助設計者縮短其時間耗用,立錡為每顆 VCORE 轉換器都提供了 Excel 格式的設計工具。

立錡科技是一間國際級的類比IC設計公司,專注於提供客戶多元且具競爭力的產品以及完整的電源管理解決方案,產品廣泛應用於電腦、消費性終端產品、網路通訊裝置、大尺寸面板顯示器等領域。
成立於西元1998年,總公司設立於台灣新竹,並且於亞洲、美國和歐洲各地有服務據點。

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►搭配Discrete MOSFET 與 Dr. MOSFET 應用方塊

►核心技術優勢

綠能原生適應性電壓定位架構(G-NAVP TM) 一種具有電流斜坡和 AVP 功能的漣波型固定導通時間的控制架構。 固定導通時間控制的特點是在保持重載的高效率時,也提高輕載的效率,以滿足越來越嚴格的輕載效率規格。 增強的輕載效率能提高手機產品的使用時間,這對消費使用者是非常重要的特點。AVP 功能則是為了節省能源和 BOM 成 本,而這也是由 CPU 晶片製造商,如英特爾和 AMD,所規定的功能。 G-NAVP TM架構是具有外部斜坡 (ramp) 和 DC 偏移消除的一種固定導通時間之電流模式控制。 具有限 DC 增益的誤差放大器 (EA) 可用來調整 AVP 負載線,並作為極點和零點補償。 電流信號是透過 DCR 電流檢測網路,並用外部斜坡 (ramp) 和 comp 信號來調變;其中加上外部斜坡 (ramp) 是為了增加抗雜訊能力。 導通時間產生器 (on-time generator) 將隨輸入和輸出電壓自動改變導通時間,以使電感器電流漣波在整個輸入 / 輸出範圍都保持恆定。 為能有更精確的輸出電壓,在迴路中加上 DC 偏移消除功能好消除漣波偏移電壓。上述提及的功能不僅增加 CPU 控制器的穩健性和精確度,而且能保有良好的瞬態響應性能。 G-NAVP TM 架構提供了許多值得注意的特點:  對所有 VR 之 AVP 的要求,很容易設定其負載線(下垂)  快速的瞬態響應,從而降低了輸出電容值和成本  輕載時的高效率  對所有 VR 之 DC 的要求,都有高輸出電壓準確度  對所有 VR 之漣波的要求,都能使用固定電流漣波

►方案規格

 Intel IMVP8串列VID介面相容的電源管理機制  包含6/5/4/3相CORE VR和2/1相AXG VR的PWM控制器  採用G-NAVP™控制技術  DAC精度:0.5%  遠端差分電壓檢測技術  內建ADC完成基礎參數設定和資料上報  精確的電流平衡機制  實施系統熱補償的AVP  輕載時以二極體模擬模式運行  使用AQR快速瞬態回應機制應對瞬態變化  VR Ready指示  過熱監控和指示  電流監控  過壓保護、過流保護、欠壓鎖定保護和欠壓保護  過壓保護、過流保護和欠壓保護有指示標誌  可與多種來源的Dr.MOS配合工作  可設定工作頻率範圍  可設定電壓變換速度  強化動態VID表現  對音訊雜訊進行抑制  動態零負載線  可關閉電壓軌輸出  支持相位倍增器RT9637以實現高相數應用 標準的I2C介面支援進行 ►熱平衡調節 ►動態負載線設定 ►電壓偏置設定 ►固定VID設定 ►保護上報和保護的解除 ►電流、PSYS、溫度上報 ►強制PS0運行 ►60引腳WQFN封裝

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