Analisi VRM di varie X570: qual è la MB migliore?

Il mercato della scheda madri comprende una vasta gamma di socket e chipset, per un neofita rappresenta un mondo abbastanza complesso in quanto l’utente in questione non conosce le numerose variabili da esaminare. Una delle variabili più importanti da esaminare è la qualità ed efficienza dei VRM e della circuiteria della scheda madre.

Cosa sono i VRM e da cosa sono formati

Il VRM è un componente cruciale per le schede madri in quanto “il suo compito” è quello di fornire la tensione esatta impostata tramite BIOS, un circuito integrato che regola e decrementa il tensione elettrica in ingresso nella CPU, composto da un PWM, dalle fasi, dai condensatori e dal resto della circuiteria presente nella scheda madre.

Le fasi (a loro volta) sono composte dal driver MOSFET, da due MOSFET High-Low Side (chiamati anche MOSFET), dal choke. I driver MOSFET sono degli “switcher” (come i transistor) che possono essere “accessi o spenti” e tale valore permette di far scorrere o meno la corrente dissipata, il compito principale svolto da questo driver è quello di regolare la tensione “richiesta” dalla CPU. I choke (induttanza) è una bobina di filo di rame e avvolto genera un campo magnetico che si “oppone” ai cambiamenti di corrente, regola la tensione proveniente dalla rail della 12 v “come richiesto”. I condensatori fungono da filtro e “sopprimono” i vari picchi di tensione.

Il controller PWM indica il valore della tensione in volt da erogare alla CPU ed è un circuito integrato che gestisce “l’apertura e/o chiusura” dei driver MOSFET e dei MOSFET, tale fenomeno è noto come Switching Frequency. Vi sono PWM di fascia bassa, media, alta e server. Questi ultimi riescono a gestire più di otto fasi reali. La zona dei VRM è spesso “nascosta” da grandi heatsink (dissipatori) posizionati sopra i driver MOSFET.

Il doubler sdoppia l’unico segnale proveniente dal PWM a due driver MOSFET diversi. Un doubler raddoppia il numero di fasi, una soluzione molto in voga tra i vari brand produttori di schede madri. Le fasi quindi si possono distinguere in: fasi reali, fasi parallele e fasi doppie. Nelle fasi reali ciascuna fase è “gestita” da uno e uno solo segnale PWM, nelle fasi in parallelo non vi sono due fasi distinte ma “un’unica e grossa fase” (es. 4 fasi reali x 2), e infine nelle fasi doppie il segnale proveniente dal PWM (4 fasi reali + 4 fasi virtuali) va diramarsi attraverso l’ausilio di un doubler nei due diversi MOSFET (nel primo MOSFET il segnale arriva a un certo istante di tempo X mentre nel secondo il segnale PWM arriva a un certo istante di tempo Y).

Nelle specifiche tecniche raramente sono riportate le fasi reali, doppie e la composizione dei VRM. Si deve tener ben presente che le fasi non sono destinate univocamente per le CPU ma anche per la circuiteria, iGPU e RAM. Tutte le motherboard sono composte da un “Main VRM” e da un “Minor VRM”.

Ci sono delle differenze tra schede madri AMD e Intel. Il main VRM nelle MB AMD è costituito da un V-Core (i VRM regolano la tensione per la CPU) e da un V-SoC (i VRM regolano le tensioni per la iGPU e nel resto della componentistica); mentre nelle MB Intel il main VRM è formato dal V-Core (V CC) e dalla V-iGPU (V CC GT). Il minor VRM nelle schede madri AMD è costituito dalla V-DRAM (i VRM regolano la tensione per le RAM) mentre nelle motherboard Intel il minor VRM è costituito dal V-CCIO (V TT, controller per le RAM) e dal V-CCSA (migliora la stabilità del sistema in OC).

Come contare le fasi di una scheda madre

Contare le fasi in una scheda madre non è molto semplice in quanto vi sono diverse tipologie di fasi (vere, parallele e doppie) ma una volta capito e assimilato il meccanismo non è assolutamente impossibile. Per il conteggio delle fasi si può far riferimento al seguente elenco:

1. Contare il numero degli induttori presenti nella scheda madre
2. Individuare il V-Core, V-SoC/ V-iGPU e V-DRAM/V-CCIO/V-CCSA
3. Individuare il PWM
4. Controllare (anche nel retro della motherboard) la presenza di driver MOSFET e/o doubler
5. Eseguire una ricerca su google o sul datasheet della sigla presente sui PWM e MOSFET e verificare quante fasi sono in grado di gestire.
6. Osservando le induttanze a volte si può leggere un numero preceduto da una piccola sigla “TR”, che è la capacità di trasmissione dell’induttanza. Nelle fasi reali tale valore si aggira tra i 18-24.

Gigabyte X570 Aorus Elite – ANALISI VRM X570

Vi sono 15 induttori totali, 12 per il V-Core, 2 per il V-SoC e 1 V-DRAM. Il controller PWM è un Intersil ISL69138 che si confina nelle posizioni più alte nella fascia alta di PWM, in grado di gestire 7 fasi (6 per il V-Core e 1 per il V-SoC) e questo fa ben evincere che non si trattano di 12 fasi reali per il V-Core.

Nel PCB posteriore vi è la presenza di doubler Intesil ISL6617A, 6 per il V-Core e 1 per il V-SoC. Vi saranno quindi 6 fasi reali e 6 fasi “virtuali” per il V-Core e 1 una fase reale e 1 “virtuale” per il V-SoC (6+6, 1+1).

Per quanto riguarda i MOSFET vi sono dei Vishay SiC634 da 50 ampere e integra sia il DR-FET e sia il low side al suo interno. La scheda madre in questione è ottimizzata per il dual Channel in quanto l’interconnessione è di tipo daisy-chain.

Gli heatsink hanno un buon rapporto superficie/volume per i tipi di MOSFET da dissipare. Per quanto concerne l’efficienza dei MOSFET a 1,2 v a 300 KHz si ha a 100 ampere circa 10 W di potenza dissipata, a 150 ampere 16 W e a 200 ampere 24 W.

I MOSFET del V-SoC sono dei ONSemi 4C10N (High Side) e 4C06N (Low Side). La V-DRAM monta un controller RT8120D e gli stessi MOSFET del V-SoC. Il V-SoC non è “molto pompato” e montare un APU in OC è sconsigliato per tale motivo, ma raramente un utente comprerebbe un APU su una scheda di tale calibro. La Gigabyte X570 Aorus Elite è disponibile a un prezzo di 220 euro.

ASRock X570 Taichi- ANALISI VRM X570

Ci sono 16 induttori, 12 per il V-Core, 2 per il V-SoC e 2 per il V-DRAM. Il controller PWM è un Intersil ISL69147 (ottimizzato per socket AM4) in grado di gestire 7 fasi, 6 per il V-Core e 1 per il V-SoC.

Nel PCB posteriore vi è la presenza di doubler Intersil ISL6617A, 6 per il V-Core e 1 per il V-SoC. Vi saranno quindi 6 fasi reali e 6 fasi “virtuali” per il V-Core e 1 una fase reale e 1 “virtuale” per il V-SoC (6+6, 1+1). Per quanto concerne l’efficienza dei MOSFET a 1,2 v a 500 KHz si ha a 100 ampere circa 10 W di potenza dissipata, a 150 ampere 16 W e a 200 ampere 24 W.

Per quanto riguarda i MOSFET (anche nel V-SoC) vi sono dei Vishay SiC634 da 50 ampere, integrano sia il driver MOSFET (non vi è il monitoraggio di temperatura e voltaggio) e il low-side. Rispetto alla Gigabyte X570 Aorus Elite il V-SoC nella ASRock X570 Taichi è “più pompato” ma è una feature quasi del tutto insignificante, poiché montare un APU su una motherboard da 340 euro è abbastanza improbabile.

Gli heatsink sono pressoché identici alla scheda madre Gigabyte X570 Aorus Elite. Il controller PWM per le DRAM è un UPI Semi uP1674P in grado di gestire le 2 fasi del V-DRAM. I MOSFET montati nella V-DRAM sono dei FSPC5030SG.

ASRock X570 Taichi è un’ottima scheda madre ma troppo sovrapprezzata (340 euro), vi sono tante schede madri (come la Gigabyte X570 Aorus Elite o l’ASUS TUF Gaming Plus) a un prezzo notevolmente inferiore che sono in grado di offrire le stesse performance per quanto riguarda l’efficienza dei VRM.

MSI MPG X570 Gaming Plus – ANALISI VRM X570

Vi sono 11 induttori, 8 per il V-Core, 2 per il V-Soc e 1 per la V-DRAM. Il controller PWM è un Infineon IR35201 ed è grado di gestire 8 fasi (in questo caso specifico non vi è nessun modo per dividere queste otto fasi ed è configurato per un 4+2). Naturalmente per quanto concerne il V-Core non vi saranno 8 fasi reali.

Nel PCB posteriore vi è la presenza di 4x doubler per il V-Core(che funge anche da dual driver per le fasi) Infineon IR3598. Vi saranno quindi 4 fasi reali e 4 fasi “virtuali” per il V-Core e 2 fasi reali per il V-SoC (4+4,2).

I MOSFET nel V-Core si differenziano in High-Side (4C029N) e Low-Side (4C024N). I MOSFET a 1.2 V e a 300 KHz a 100 ampere raggiungono 12,5 W di potenza dissipata, a 150 ampere 24 W e a 200 ampere 38 W. Gli heatsink hanno un ottimo rapporto superficie/volume e riescono in modo encomiabile a gestire i 38 W di potenza da dissipare a 200 ampere. I MOSFET del V-SoC è un UBIQ QA3111N6N (high-low side integrato).

Nella V-DRAM vi sono due high-side (4C029N) e due low-side (4C024N) in parallelo. Il controller PWM DRAM è un Richtek RT8125E monofase. La scheda madre è ottimizzata per il dual channel in quanto l’interconnessione è di tipo daisy-chain.

La MSI MPG X570 Gaming Plus è una buona motherboard nel complesso, la scheda madre ideale per un 3700x. Disponibile a un prezzo di 180 euro sui principali E-commerce.

ASUS TUF Gaming X570 Plus – ANALISI VRM X570

Vi sono 15 induttori, 12 per il V-Core, 2 per il V-SoC e 1 per la V-DRAM. Il controller PWM è un Richtek RT8877C (ASP 1106GGQW), gestisce 6 fasi, 4 per il V-Core e 2 per il V-SoC. Nella parte del PCB vi è la totale assenza di doubler e quindi le fasi sono in parallelo, 3 power-stage in un’unica fase (4×3 V-Core, 2 V-SoC). 

I MOSFET sono dei Vishay Si639 (integrano al loro interno HiDet, Lofet e il Difet) da 50 ampere. Per quanto concerne l’efficienza dei MOSFET a 1,2 v a 300 KHz si ha a 100 ampere circa 10 W di potenza dissipata, a 150 ampere 16 W e a 200 ampere 24 W.

Nella V-DRAM vi è un controller PWM Richtek RT8125D monofase, vi sono due high-side (UBIQ QM3054M630V) e due low-side (UBIQ QM2054M6) in parallelo, una V-DRAM molto efficiente. La scheda madre è ottimizzata per il dual channel in quanto l’interconnessione è di tipo daisy-chain.

In conclusione questa scheda madre ha un Main VRM costituito da 4 fasi in parallelo con 3 power stage, 2 fasi reali per il V-SoC e 1 fase reale per la V-DRAM. Sui 210 euro rappresenta il best-buy tra le X570 per rapporto qualità/prezzo. Dai test effettuati online dalle maggiori redazioni, la TUF X570 risulta la scheda madre che ha i vrm più freschi sotto stress anche con un alto freq. switching.

ASUS Strix X570-F Gaming – ANALISI VRM X570

ASUS Strix X570-F Gaming utilizza lo stesso PCB della ASUS TUF Gaming X570 Plus. Vi sono 15 induttori, 12 per il V-Core, 2 per il V-SoC e 1 per la V-DRAM. Il controller PWM è lo stesso della scheda madre ASUS TUF Gaming X570 Plus, un Richtek RT8877C (ASP 1106GGQW), gestisce 6 fasi, 4 per il V-Core e 2 per il V-SoC, le dodici fasi del V-Core non sono reali.

Nella parte posteriore del PCB vi è la totale assenza di doubler e quindi le fasi sono in parallelo, 3 power-stage in un’unica fase (4×3 V-Core, 2 V-SoC). 

I MOSFET non cambiano rispetto al fratello minore ASUS TUF, sono dei Vishay Si639 (integrano al loro interno HiDet, Lofet e il Difet) da 50 ampere. Per quanto concerne l’efficienza dei MOSFET a 1,2 v a 500 KHz si ha a 100 ampere circa 10 W di potenza dissipata, a 150 ampere 16 W e a 200 ampere 24 W.

Nella V-DRAM vi è anche lo stesso controller PWM Richtek RT8125D monofase, l’unica differenza consiste nei MOSFETS, i due high-side e low-side non sono rispettivamente dei UBIQ QM3054M630V e UBIQ QM2054M6 ma dei Vishay SiRA14DP30V e SiRA14DP. Una V-DRAM più “pompata” rispetto alla scheda madre ASUS TUF, ma risulta un upgrade influente, in quanto le memorie DDR4 consumano poco. La scheda madre è ottimizzata per il dual channel in quanto l’interconnessione è di tipo daisy-chain.

In conclusione questa scheda madre ha un Main VRM costituito da 4 fasi in parallelo con 3 power stage, 2 fasi reali per il V-SoC e 1 fase reale per la V-DRAM. La ASUS Strix X570-F Gaming non è buon acquisto a 300 euro, ASUS TUF Gaming X570 Plus a 80/90 euro in meno garantisce le stesse performance e l’aggiunta di feature come l’illuminazione RGB non giustifica tale divario di prezzo.

Prezzo alto non è sinonimo di alte performance. Nel momento in cui si acquista qualsiasi componente hardware si devono osservare ed esaminare una moltitudine di variabili. In questo caso (per esempio) l’ASUS TUF Gaming X570 Plus (a 210 euro) si posiziona nella posizione più alta del podio per quanto concerne il rapporto qualità/prezzo e per la qualità delle componenti e dei VRM.