【導讀】長久以來，可聞噪聲一直是穩壓器（VR）係統中的一個痛點。在PC行業中這個問題尤為明顯，因為CPU中存在顯著而重複的電壓變化
，通過穩壓器會引起噪聲。這些電壓變化以及陶瓷電容器和主板的物理特性
，給PC製造商帶來麻煩的噪聲問題，而且到目前為止並沒有好的解決方案。MPS通過其專有的Smart-Ramp技術解決了由電壓變化引起的可聞噪聲問題。

陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)因(yin)其(qi)低(di)成(cheng)本(ben)和(he)小(xiao)尺(chi)寸(cun)而(er)常(chang)用(yong)於(yu)實(shi)現(xian)穩(wen)壓(ya)器(qi)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)級(ji)的(de)去(qu)耦(ou)。當(dang)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)時(shi)
，陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)壓(ya)電(dian)特(te)性(xing)會(hui)導(dao)致(zhi)組(zu)件(jian)產(chan)生(sheng)內(nei)部(bu)運(yun)動(dong)。當(dang)電(dian)壓(ya)向(xiang)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)變(bian)化(hua)時(shi)，電(dian)容(rong)器(qi)在(zai)一(yi)側(ce)發(fa)生(sheng)彎(wan)曲(qu)；dangdianyafanxiangbianhuashizezaixiangfanfangxiangshangfashengwanqu。dangdianyazaiyinpinpinlvfanweineifanfubianhuashi，zhexietaocidianrongqiyehuifanfuwanqu，chanshengzhendong。danshi，jinciyixianghaibuzuyichanshengzaosheng。wanqudianrongqidezuoyongleisiyuyangshengqixitongzhongdeyinquan。yinquanhuiyidongzhuiti，erzhuiticaishizhenzhengfashengdeqijian。

而er主zhu板ban就jiu好hao比bi揚yang聲sheng器qi中zhong的de錐zhui體ti。盡jin管guan主zhu板ban通tong過guo幾ji個ge點dian固gu定ding在zai外wai殼ke內nei部bu，但dan仍reng有you足zu夠gou的de非fei固gu定ding區qu域yu可ke能neng產chan生sheng彎wan曲qu。當dang足zu夠gou多duo的de陶tao瓷ci電dian容rong器qi一yi起qi彎wan曲qu時shi，它ta們men可ke以yi很hen容rong易yi地di在zai外wai殼ke內nei部bu使shi主zhu板ban垂chui直zhi彎wan曲qu振zhen動dong，從cong而er產chan生sheng可ke聞wen噪zao聲sheng。

在穩壓器中產生可聞噪聲的源頭是不斷變化的電壓。多年以來，CPU自己動態管理其性能、頻率、散熱和功耗。這種管理工作的很大一部分就是調整CPU的輸入電壓。性能需求越高，電壓也越高
；性能要求不高時，就可以降低電壓以減少CPU內部的漏電流
，從而節省功率。這些變化的電壓就是MPS解決PC可聞噪聲的目標。

圖1顯示了CPU的電壓識別（VID）變化和穩壓器的電壓響應示例。高電壓可以獲得高性能
，而降低電壓則可以減小漏電流。

圖1：CPU的VID變化和VR Vout電壓響應

MPS Smart-Ramp可聞噪聲降噪技術如圖2所示。如果CPU的新VID低於當前VID，而且電壓階躍大於寄存器X中定義的值，則電壓開始下降的時間延遲寄存器Y中定義的持續時間。圖2顯示了一個短暫的延遲，該延遲可能已經足以幹擾主板的彎曲振動，從而降低可聞噪聲。CPU的操作和來自CPU的命令均保持不變。

圖2：MPS Smart-Ramp可聞噪聲降噪技術

MPS解決方案的另一種實現方式是延長電壓下降的延時持續時間
，直至收到下一個升到高電平的VID命令為止。當重複的電壓變化被完全消除，可聞噪聲也就不存在了（參見圖3）。

圖3：電壓引起的可聞噪聲消除方法

如前所述
，降低CPU電壓的好處是減少了漏電流，因此MPS Smart-Ramp解決方案會對節能特性產生影響，不過影響很小。CPU在較低功耗的C態（功耗模式）下運行可節省更多功耗，MPS Smart-Ramp技術不會幹擾CPU進入其節能C態的能力。唯一的功率影響是，電壓輸出本該跟隨每個VID命令且沒有延時，在電壓本該低的短時間內
，CPU漏電流增加了。

然而，改變電壓也會導致功率成本，因此需要從增加的漏電功率中減去該成本以了解完整的功率影響。當VID減小時，係統會通過強製接地丟棄（浪費）電荷。然後，當VID再次增加時，又需要額外的功率來對輸出重新充電。在某些係統中
，對輸出進行放電和重新充電的功率成本可能會超過使用MPS Smart-Ramp降噪解決方案時看到的漏電功率。

此外

，在引起噪聲的事件中，隻有較低電壓下的短時間內才有較高的漏電流。一旦重複的電壓變化停止
，在MPS Smart-Ramp技術將電壓設置為較低的VID之前有最後一個延遲
，可以在計劃的長時間CPU節能狀態下節省該漏電流。

MPS Smart-Ramp技術具有可配置性，客戶可以根據自己的需求選擇保守或激進的方法。一種方式是等到發現噪聲問題以後，再通過修改BIOS對MPS VR控製器進行重新編程，以激活並配置該功能來解決特定的噪聲問題。 另一種方法則是主動配置VR控製器，為所有（但最少）的VID改變都加上較長的延時設置。這將消除VR中所有電壓變化引起的噪聲，但也顯然會帶來更大的功率影響。

結論

改變處理器輸入電源的電壓電平是一項必要的節能功能

，很可能會在未來的許多PC機中使用。當這些變化導致PC中的可聞噪聲時

，製造商幾乎沒有選擇或代價昂貴才能使他們的平台適用於市場。MPS的Smart-Ramp可聞噪聲降噪技術為PC製造商提供了易於實施的有效方案。

來源：MPS，作者：Jeff Jull 

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