多少相才夠吃？顯卡供電需求全面剖析
要分析“多少相才夠”這個(gè)問題，我們先要了解設(shè)計(jì)多相供電的目的。
每一相核心供電的輸出功率計(jì)算方法是：“輸出電壓”乘以“輸出電流”，這里的輸出電壓等于GPU的輸入電壓或者說工作電壓，現(xiàn)在大部分顯卡都支持至少2種工作狀態(tài)的電壓，分別是P0高載模式和P12待機(jī)模式，有的中間還有P8輕載模式主要用于高清解碼。顯卡通過實(shí)時(shí)改變核心電壓和工作頻率，能大大降低功耗。
經(jīng)典的GTX460公版各種工作模式下的功耗
而“輸出電流”，一般的計(jì)算方法則是GPU的輸入電流除以供電相數(shù)。那么理論上，相數(shù)越多，平攤到每一相的電流就會(huì)越小。以最近比較火熱的iGame?九段GTX560Ti為例（因?yàn)槠洳捎昧四K化供電設(shè)計(jì)，方便下文分析供電設(shè)計(jì)），這款顯卡擁有2種供電模式：插上或拔下Turbo-Kit電力套件，對(duì)應(yīng)核心供電分別為12相與8相。
可以隱約看到4顆電感的Turbo-Kit空力套件
相信不少人在看到這種設(shè)計(jì)時(shí)，心中都有個(gè)疑問：直接把12相全做在一張卡上不就完了，費(fèi)這功夫？但事實(shí)是：正如文章開篇翻譯自Intel高級(jí)工程設(shè)計(jì)師Brian Forbes所說的那樣，過于龐大的供電相數(shù)，會(huì)導(dǎo)致“某些回路負(fù)載和升溫不均勻”。
為什么會(huì)這樣呢？這也回到前文關(guān)于模擬/數(shù)字供電差異的描述，實(shí)際上，在前文，大家已經(jīng)可以看到即便是數(shù)字供電，因?yàn)槿匀徊捎昧穗娙?、電感等，都?huì)存在一定的容抗、感抗。如果為每一相供電賦予一個(gè)“等效電阻”，單相中串聯(lián)的元器件越多，這個(gè)“電阻”的阻值就越大，發(fā)熱也就越大，隨之帶來的就是電源整體轉(zhuǎn)換效率的下降。
iGame?九段560Ti的供電設(shè)計(jì)理念示意圖
iGame?九段顯卡的精妙之處，就是為處于900MHz核心提供8相供電；而在1010MHz時(shí)，提供了12相供電。因?yàn)閷?duì)于大部分PWM芯片而言，供電的轉(zhuǎn)換效率最高峰是出現(xiàn)在輸出電流為20-30A的某一個(gè)值附近，而非出現(xiàn)在輸出電流最大值或低于20A的部分。因此，這款顯卡的工程師可能出于供電轉(zhuǎn)換效率最大化，也就是無用發(fā)熱最小化的考慮，選擇了8/12相的供電設(shè)計(jì)。
那么，對(duì)于iGame?九段GTX560Ti這款顯卡的PWM芯片和外圍電路的用料設(shè)計(jì)而言，8相和12相就是其最適合的供電相數(shù)。
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