原创 VCORE转换器基础

图1：VCORE转换器电路架构图

图1示范了最基本的与CPU连接在一起的VCORE转换器（常常简称为VCORE）的电路架构，它们通常由一个控制器和外置的功率级构成。CPU所消耗的电流实在太大，这样的搭配通常是最合理的。有的低功耗CPU只需使用单相的Buck转换器即可，但功耗大的就必须使用多相式Buck转换器了。在上图所示的电路中，功率级被分为3相，通常被用于台式个人电脑中，其正常运行温度下的负载电流大约为70A（Thermal Design Current，热设计电流，简称TDC，在此电流下运行时，所有部位、部件的运行温度都是可接受的——译注）。VCORE输出电压的检测位置是在CPU底座下，它也被用作转换器的反馈信号。

在CPU和VCORE转换器之间有几条通讯线，其中包含有时钟信号和数据信号构成的串行通讯总线，还有1或2条警告信号线，其作用是将调节器一侧所发生的一些特定状况通知CPU。CPU可以通过串行通讯总线向转换器发送特殊的命令，像电压的改变和设定特定的运行状态都要这样进行。CPU也可以要转换器报告一些信息，如电流消耗状况、功率级的运行温度等。不同的CPU平台有不同的通讯协议，对于Intel的CPU来说，VR12.1、VR12.5、IMVP8或IMVP9等是可选的；对AMD的 CPU来说则有SVI和SVI2可选，这样的信息在为自己的CPU选择相应的电压转换器时是必须要注意的。

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响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，温度数据可让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信息。

有的计算平台会将CPU内核和GPU内核集成在单一的芯片中而形成所谓的加速处理单元 (Accelerated Processing Unit, APU)，针对APU的VCORE转换器就会含有两组Buck转换器，其中一组为CPU内核供电，另一组为GPU内核供电，GPU内核的电流消耗通常小于CPU内核，因而其使用的相数通常也要少些，图2显示的就是一个为APU供电的电源解决方案的例子。APU与电压调节器之间的通讯也使用串行总线，这时候的命令中就会包含地址信息以区分CPU内核和GPU内核，除此以外的很多功能都与普通的CPU/GPU系统类似。

图2：APU供电系统架构图

摘取自：立锜科技《立锜VCORE解决方案简介》