Ultra Durable 5 a nové technologie desek Gigabyte
20.6.2012, redakce SHW, technologie
![Ultra Durable 5 a nové technologie desek Gigabyte](navstevnost-a-redakce/1/img/website-800.jpg)
Na Computexu Gigabyte demonstroval hned několik nových technologií a vymožeností, s kterými chce zaujmout případné zájemce o koupi jejich základní desky. V tomto článku se na ně podíváme podrobněji.
Kapitoly článku:
- Ultra Durable 5 a nové technologie desek Gigabyte
- SAS, PLX můstek, Thunderbolt, pokročilé OC
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-0.572.jpg)
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-10.374A.jpg)
Celkem čtyři součástky nahradí jediná – obvod IR3550
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-25.37D0.jpg)
Vnitřní uspořádání obvodu IR3550
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-38.40EE.jpg)
Použitím jednočipových řešení se značně omezí zahřívání
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-44.4CB6.jpg)
Díky vysoké účinnosti PowIRstage nahradí 16 tradičních MOSFETů pouhé čtyři obvody IR3550. Jejich teplota přesto bude o 30 °C nižší
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).
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-56.46F0.jpg)
U desek umístěných v průhledných boxech bylo zcela zastaveno proudění vzduchu pro simulaci nejhoršího případu ve skříni, který může nastat.
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-70.429E.jpg)
Jednočipové řešení DrMOS používá MSI u svých lepších desek už or roku 2008
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-75.4020.jpg)
Nově dostaly obvody DrMOS do vínku dvojitou tepelnou ochranu
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-0.572.jpg)
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-10.374A.jpg)
Celkem čtyři součástky nahradí jediná – obvod IR3550
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-25.37D0.jpg)
Vnitřní uspořádání obvodu IR3550
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-38.40EE.jpg)
Použitím jednočipových řešení se značně omezí zahřívání
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-44.4CB6.jpg)
Díky vysoké účinnosti PowIRstage nahradí 16 tradičních MOSFETů pouhé čtyři obvody IR3550. Jejich teplota přesto bude o 30 °C nižší
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).
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-56.46F0.jpg)
U desek umístěných v průhledných boxech bylo zcela zastaveno proudění vzduchu pro simulaci nejhoršího případu ve skříni, který může nastat.
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.
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-70.429E.jpg)
Jednočipové řešení DrMOS používá MSI u svých lepších desek už or roku 2008
![](ultra-durable-5-a-nove-technologie-desek-gigabyte/35320/img/body-75.4020.jpg)
Nově dostaly obvody DrMOS do vínku dvojitou tepelnou ochranu