Ultra Durable 5 a nové technologie desek Gigabyte

O nových základních deskách od Gigabyte jste si mohli přečíst v nedávné aktualitě, o technologiích, které nabízí současné modely, zase v recenzi desky Z77X-UD3H. Zaměříme se tedy teď jen na to nové, s čím v tomto roce uváděné desky přijdou.

Tím prvním je technologie Ultra Durable 5, která oproti předchozí Ultra Durable 4 přináší nové integrované řešení MOSFET tranzistorů – pomocí obvodů PowIRstage IR3550 od společnosti International Rectifier.
Dříve bylo zapotřebí dvojice tzv. Low Side MOSFET tranzistorů, jednoho High Side a čipu (Driver IC), který je řídil. Pak došlo k přechodu na Power-PAK a LF-PAK MOSFETy s menšími rozměry a sníženým odporem v propustném směru (RDS(on)). Teď však stačí jeden čip PowIRstage IR3550, který má vše integrováno a zabírá tak nejen mnohem méně místa než čtyři součástky, ale také se méně zahřívá a snese vyšší proud.

Obvod IR3550 se skládá z několika spodních měděných dílů schopných nejen přenést proud o velikosti až 60 A, ale také odvést přebytečné teplo směrem dospod čipu. Na nich je pak křemíková vrstva s High side MOSFET tranzistorem (Control FET) s velmi nízkým zatížením Gate a Low side MOSFET (Sync FET), který má integrovánu schottkyho diodu pro vyšší účinnost. Díky integraci došlo ke zmenšení cest od spodní části přes každý Control FET (pro stav ON) a Sync FET (pro stav OFF) i přes měděné cesty. To je důvodem, proč zvládne obvod přenášet proud až 60 A při nižším zahřívání.

Ve svých prezentacích Gigabyte ukazuje značné rozdíly mezi zahříváním tradičních MOSFETů, které dosahovaly při zátěži vysokých teplot, navíc na velké ploše. To způsobovalo značné teplotní rozdíly a zkrácení životnosti nejen samotných MOSFETů ale i jiných součástek v jejich okolí. Novější zmenšené MOSFETy se sníženým RDS(on), které Gigabyte používá na svých současných deskách, už na tom jsou mnohem lépe, snížilo se zahřívání a omezila se oblast, kde k němu dochází. Obvody IR3550 PowIRstage jdou ještě dál, tepelné vyzařování už je minimální a deska má tak nejen delší životnost, ale také zvýšený potenciál k přetaktování.

Aby Gigabyte nezůstal jen u prezentací, ukázal na Computexu rozdíly mezi třemi modelovými sestavami. První má osmifázové napájení tradičními MOSFETy při 100% zátěži procesoru, druhá šestifázové napájení opět tradičními MOSFETy při 85% zátěži procesoru a třetí šestifázové při použití obvodů IR3550 PowIRstage a 100% zátěži. Zatěžovaným procesorem byl Intel Core i7-3770k z nejnovější generace Ivy Bridge. Výsledky jsou zajímavé – zatímco dosahovaly MOSFETY u první sestavy teploty 97,9 °C a druhé také nepříliš uspokojivých 87,5 °C, u třetí sestavy s IR3550 ukazoval teploměr velmi příznivých 60,0 °C – o 37,9 °C méně než v prvním případě. Škoda ale, že mezi sestavami chyběl model desky s MOSFETy se sníženým RDS(on).

Gigabyte však není jediný, kdo používá jednočipové řešení MOSFETů, už téměř čtyři roky jej můžete najít například u základních desek MSI pod názvem DrMOS (Integrated Driver-MOSFET) od společnosti Renesas. Nedávno MSI uvedlo druhou verzi těchto MOSFETů u desek Military Class III – DrMOS II, které mají oproti předchozí vyšší účinnost a dvojitou tepelnou ochranu. Při 115 °C začne blikat LED a při 130 °C dojde k automatickému vypnutí počítače.