深度剖析 主板的处理器供电技术解析

DPU，主板电源方案新军

DPU（Digital Power Unit）是一种新的电源方案，这种方案之前并不常见。映泰首次在A890GXE上采用了此方案。从外部来看，采用的是PWM控制器和驱动分开的组成方式，而且控制器和驱动芯片的封装都非常的小，PWM控制器一共有40个引脚，另外还有一个用于散热的引脚位于芯片的背面。细心比较会发现，这款控制器周边的零件较其它PWM控制器少很多，从设计者的角度来看，这些特点可以减少此电源方案在PCB上所占的空间，利于散热。

图8 PWM控制器引脚比较

图8列出了两款实现相同功能的PWM控制器的引脚定义，从图片我们可以看出，DPU控制器保留了大部分引脚，同时也减少了一些，减少的引脚主要是用来做补偿、负载曲线、侦测控制等作用。传统的模拟控制器由于硬件设计不可更改，只能提供4+1的模式，而DPU控制器可以根据需求，在同样都为5相的情况下，可以设计成5+0，4+1，3+2模式，弹性更大，并可以兼容AM2+/AM3 SVI和英特尔 VRD12等多种模式。

电源系统在工作的过程中，由于各部件会受到温度和负载变化频率等因素的影响，从而会影响到电源的质量，因此会增加一些补偿回路使之稳定，这在整个电源体系中是非常重要的一环，同时也是非常复杂的。采用DPU技术的控制器并没有把这部分删减掉，而是集成在芯片里面，利用芯片提供的温度侦测接口，结合内部的控制线路进行更为精确的温度补偿和温度过高保护等控制。

回归到DPU技术的核心，之所以称之为DPU，是因为这款PWM控制器采用的是数字控制技术，这款芯片内部集成了各种模拟数字转换器（ADC），包括电压ADC、电流ADC和监控ADC，实现数字接口控制，模拟状态工作，而一般的模拟控制器是无法做到这一点。设计者可以通过控制器的SMBus（系统管理总线）接口，结合特制的工具和软件界面对控制器进行读写操作。正因为这种可编程控制的特性，使得这种控制器的应用可以多样化，而且操控容易，像负载曲线（Loadline，监控负载变化时的CPU电压波动），偏差电压（Offset，为达到电源测试规范而设置的电压，平衡电源系统设计），PWM控制器的工作频率（驱动MOSFET的开关频率）等重要参数都可以调节，而且调节的范围可以更大，当出现问题的时候也易于修改。

同时由于可以通过系统控制总线进行连接，使得BIOS可以读写存储器内的数据，包括控制器当前工作相数的情况，数字化实时工作电流侦测，丰富的超压选项等，并可以显示出来，供用户查看，做到实时监控。PSI（Power StateIndicator，低功耗控制）是英特尔和AMD都支持的电源规范，主要是在CPU工作在低功耗的状态时，让PWM控制器可以减少工作的相数以降低无谓损耗，达到节能的目的。这种节能技术是现在各主流厂家都采用的节能技术，可能宣传叫法不同，但原理都一样。DPU控制器内部也集成了PSI功能，控制器可以根据当前CPU的工作负载调整控制器工作相数及频率，提升效率，实现性能和节能的佳平衡。相对于内部完全为模拟控制方式的控制器，DPU控制器在大量减少零件且覆盖所有功能的同时，还可以提供友善的控制界面，可以让控制更加精确。