数字供电开启Direct X11时代显卡新路标

吸血大魔王

艾尔莎，上世纪八十年代初成立于德国亚琛市，研制了全球第一款图形加速卡，同时也是首家将图形加速站引进中国的厂商，曾作为高端品牌的代表，享誉全球。随着Direct X11时代的开启，艾尔莎近日发布的HD5770及HD5750系列A卡，无论从做工用料还是性能上，都表现出非凡的品质，充分证明了老牌板卡厂商已经重归高端品牌市场。

相较于DX10，基于DX11技术的Tessellation生成的是实实在在的顶点和曲面，画面立体感强，给人呈现出超逼人的场景体验。这一技术的发布，代表着游戏进入了一个全新时代，同时也标志着显卡技术的一个新里程。

（图1）艾尔莎幻雷者HD5770 1GB5 DHP
艾尔莎HD5770基于40nm制程的AMD-ATI RV840核心，内建10.4亿个晶体管数，采用统一超标量着色架构，拥有800个流处理器，40个纹理着色单元，以及16个光栅处理单元，完整支持DirectX 11、，支持AMD创新的Eyefinity技术，最大支持三个2560x1600的分辨率，为游戏玩家提供三屏环幕输出。
以下是艾尔莎幻雷者HD5770 1GB5 DHP的基本参数：
产品名称 艾尔莎幻雷者HD5770 1GB5 2DHP
显卡属性 桌面级
显卡核心  HD5770
显示芯片系列 RV840
核心生产厂商 ATI
显卡核心工艺   40nm
RAMDAC频率 4800Mhz
核心频率 850Mhz
显存频率 4800Mhz
显存速度   -0.4ns
显存类型  GDDR5
显存封装  MBGA
显存容量   1024MB
显存位宽   128Bit
显存描述  MBGA
流处理单元 800
接口类型  PCI Express X16 2.0
最大分辨率 2560×1600
散热方式 风扇+散热片
接口类型  DVI+HDMI+DP
3D API         DirectX 11
显卡采用化银PCB制程，有良好的焊接性和吃锡性，最大程度地杜绝了漏焊空焊的现象；采用全数字供电，保证了供电的稳定安全与有效性，有效提升电源转换效率高达90%以上，同时最大限度地保证了核心频率的超频。

（图2）化银PCB制程

（图3）数字供电芯片
数字供电前期只用于军工和服务器主板，其成本比模拟供电高了不少，现在艾尔莎的HD5770也用上了这项技术。以往的显卡都是通过跳线来进行调节电压，而艾尔莎HD5770运用数字供电来调节电压，不仅仅可以增加核心电压，而且可降低核心电压，使电压调整幅度不再固定，可以在1.00-1.40V之间任意调整。这样的设计更为方便，也让显卡有更大的潜力可以挖掘。

（图4）数字供电与模拟供电示意图
如上图所示，模拟供电的波形供图方式，在传送过程中，会造成能源的损耗和浪费，供电的稳定性和转换率都比较低。
而运用0、1、0、1数位供电方式，则大辐减少了能源在传送过程中的损耗，提高了传送的稳定性和有效性。数字供电电路实际上是将以往模拟供电的主回路控制和系统管理功能整合到单一的封装中，不用固态或者液体电源供电，具有稳定和成本高的特点。其转换效率远高于模拟供电，有效率达90%以上，并且效果更为精确。更精确的供电有利于保证GPU稳定工作和极限超频的实现。
使用数字供电，从浅层次上说，主要具备两个优势：
1、 当用户使用或超频的时候，模拟电路由于信号强弱不一，会产生串扰cross talk效应，从而影响到较弱信号的其它电路部分。而数字供电因为传输的信号强度是一致的，不存在较弱或较强信号的概念，所以即使在超高频下也不会出现串扰效应。
2、 D=Ton/(Ton+Toff),也即电压的损耗率等于开的时间除以开与关的时间之和，当开的延迟时间过长，则电压损耗率变大。在模拟供电里，波形状态的不稳定引起电压损耗率相应增大。而数字供电，由于数位改变的机率很小，所以电压损耗率稍低。

（图5）玩家超频需要显卡极稳定的电压
艾尔莎HD5770采用CHIL8225数字供电的核心，以PWM数字芯片对整个模拟电路进行管理，其优势主要体现的“补偿”上。PWM从处理器到被控系统信号都是数字形式，无需进行数模转换，将显卡给予芯片工作电压补偿上达到最高，使芯片电压一直处于稳定工作电压中，从而使性能提升有稳定保障，同时也将噪声值降到了最小，对于静音和性能稳定有重要意义。
艾尔莎还将数字供电技术应用到了HD5750系列显卡上。这种从高到中端都使用较高成本的数字供电，打开了艾尔莎重返高端品牌的序幕。DX11时代的到来，数字供电的普遍使用，开启了老牌厂商、昔日“卡王”艾尔莎的新路标。