揭秘！ 微星显卡“军规组件”技术白皮书

前   言

近年，各大主要板卡厂商都在板卡供电设计上卯足全力，因为供电系统用料的品质对板卡稳定性有重大影响。精准的电压输出，还要能在超频时提供强大而稳定的电流，这些都是板卡厂商和消费者追求的品质。



    2009年，微星显卡发布了业内全新的供电系统用料规格------军规组件。其主要特点是将一般用于航空航天及其他军事领域里的军工级电子元器件用于广大民用产品，让一般人在使用民用电子产品的同时，充分享受到军工级产品的超高稳定性，超长寿命，高静音的特点。“军规组件”包含的Hi-c CAP、SSC、Solid CAP均通过美国国防部MIL-PRF-39003L标准中的温度需求，是目前显示适配器业界最高品质料件的总集合！



SSC固态静音电感
SSC（Solid State Choke）



    电感主要是用来输出电流。依据负载状况，GPU随时会抽取必要的电流量，当超频且高负载运作时，所需的电流量就会激增。因此，为了保持最高质量与稳定度，微星领先业界采用全新一代的SSC固态电感。



    为何叫它固态电感？首先要了解电感的内部构造，普通电感其实就是小型的电磁铁，藉由磁电共生的原理，将电流转为磁力储存下来，有需要时再由磁力转回电流。因此其内部就是线圈和金属棒所构成，电流通过线圈之后产生磁场，磁力被储存在金属棒内，不通电时，金属棒的磁力就会转成线圈上的电流。

0分贝电流噪音



    传统电感有一个很大的缺点──高频噪音。当GPU需要极高的电流量时，线圈或金属棒都处于满载的状态，而产生的磁力让两者互相干扰而震动，此震动速度非常快，因而产生极高频的噪音，音量依负载程度而不同，从人耳听不到10分贝，到没有人受得了的30分贝都有可能。
SSC 固态电感的设计则完全不同。SSC固态电感本身是一体成型的设计，线圈整个是埋在铁块里，就像大楼里的钢筋和水泥，不像传统电感是有金属棒与线圈的分离式设计。电流量再高，SSC也不会震动，因此也不会发出扰人的高频噪音，一体成型的设计也比传统电感来的坚固，在防突波的能力上也较高。

更高的电流输出能力

    而就电容本身的特性而言，SSC最大的输出电流值也较传统的电感高37.5%，在电源相数一样的设计下，采用SSC会有更佳的电高输出量，也就代表有更好的超频稳定度，因此微星将SSC用在显示适配器的整体供电系统上，以确保最佳的电源质量。



Hi-C高电容（高导电聚合物电容）
Hi-c CAP（Highly-Conductive Polymerized Capacitor）



    电容主要用来稳定电压，它可以输出一个稳定的电压值。芯片（CPU和GPU）都需要在稳定电压下工作，提高电压可加快芯片的运作速度，但电压必须稳定，芯片才能处于稳定工作状态。而Hi-c CAP是目前业内最高端也是最具稳定性的电容。
其核心采用“钽”，钽是一种极其稀有的贵重金属，滑雪特性稳定，耐温非常高，导电性惊人。一般在科学院就领域，钽是白金的替代品

超长寿命

    Hi-c CAP便是钽质核心电容，其稳定度非常高。耐温达到125°，所有电容器中最高的。温度直接影响料件寿命。在85度的极高温下（一般在超频中才会出现），Hi-C电容都有超过20年的寿命；若只是在待机状态的65度下使用，Hi-c CAP可以保用200年以上！



超低漏电率

    由于钽的超高导电性与稳定性，让Hi-c CAP拥有超低的漏电值。电容漏电代表了电能损耗。电容漏电会导致供电系统供电不足，从而会影响芯片的运作稳定度。一般传统固态电容的漏电值约在 1200μA，Hi-c CAP只有85μA，仅仅是前者的1/15，让Hi-c CAP的稳定性与电源效率都大大提高。同时也保证了芯片的稳定运行



    这两大优点让Hi-c CAP应用在尖端科技的领域，比如NASA的航天飞机或卫星必须要在太空这种极限环境长时间运作（最好永远不需要修理），内部电路都是采用钽质电容。而微星则把Hi-c CAP用在显示适配器的GPU供电线路上，稳定GPU的电压，保持GPU供电的纯净。

Solid CAP固态电容（Solid Capacitor）



    在显卡上某些部件，微星采用了“军工级固态电容”。它具有超大容量，超低ESR（等效电阻）以及不爆浆的特性！

超长寿命



    微星采用的“军工级固态电容”标准时是：在高负载的80°C状态下至少有10年以上的寿命，若是待机的65°C则有长达57年的寿命。超长寿命的电容可以确保显示适配器的长时间的稳定运作。

超低ESR



    ESR（Equivalent Series Resistance，等效电阻）是电容的一个特性，所有电子组件内部都有一个阻抗值，这个内部阻抗会消耗能量、转成废热，ESR越低，电子组件的特性就越好。军规级固态电容的ESR只有传统固态电容的50%~70%，因此军规级固态电容的发热量较低，温度低也就代表较长的寿命，另外，低ESR的另一个好处是不会消耗过多的能量，提高电源的效率。

电源输出测试

    为测量军规组件对电流输出影响，最佳的测试方法就是量测显卡的涟波值（Ripple），涟波是指电压上下波动的幅度，波动越小，电源就越稳定，显卡超频、寿命、耐用度也就跟着提升。



    上面是竞争对手显示适配器量测出来的涟波值，高达284mV。



    这是微星军规级显卡所量测出来的涟波值，只有198mV。

    284mV与198mV，采用“军规组件”的微星显卡的涟波值比竞争对手足足低了48%，由此可见Hi-c CAP、SSC与超低ESR固态电容对显示适配器电源稳定度的帮助。

结语

    显示芯片的制程将在2009年开始逐步转换到40nm或45nm。在制程缩小而频率不断提高的情况下，芯片对于供电的要求愈加严格。这个时候，需要有极其稳定、强大的供电系统支撑。采用“军规组件”的微星显卡正式在这样的驱使下诞生了，带“军规组件”的显卡将为玩家带来无与伦比的体验！