选择理想的核心电压稳压器控制器IC最大限度地提高CPU效率和瞬态响应能力

　　当你打开计算机时，就知道中央处理器(CPU)在运行。但是，你可曾想过它是如何工作的呢?CPU是接受直流电压并提供所需的数据处理性能。但是，需要复杂的CPU电压调节，这由位于CPU附近的专门的稳压器(VR)来提供。最新一代的CPU采用非常快的时钟频率，这意味着CPU芯片上晶体管的开启和关闭频率非常高。处理器可以消耗令人难以置信数量的电流，在晶体管导通时对寄生电容充电。一般来说，移动CPU消耗的电流要低于同类台式机或服务器应用，但是它仍然可以很容易地消耗50A以上的电流。为了降低功耗，CPU都是在非常低的核心电压下运行，往往低于1V。低电压高电流对CPU稳压器带来了重大挑战。

　　最流行的CPU稳压器解决方案是多相同步降压转换器，如图1所示。同步降压一词表明，MOSFET被用作了低侧开关。相比之下，一个标准的降压稳压器有一个低侧开关二极管。与标准降压稳压器相比，由于MOSFET比二极管的电压降更低，同步降压稳压器的主要优点是效率较高。

　　图1. ISL62882多相降压转换器。(图字：底部焊点)

　　CPU核心电压有非常严格的开关纹波和瞬态响应要求。多相降压转换器采用交错相(interleaved phase)来减少总输出电压纹波，每个相携带一部分总负载电流，可以使用小型电感迅速提供能量，同时保持很小的核心电压开关纹波。

　　在笔记本电脑环境中，电路板面积非常有限，所以最好采用集成在控制器上的MOSFET栅极驱动器，以消除栅极驱动IC所需的空间和成本。

　　活动模式和休眠模式

　　移动CPU可以频繁地在活动模式和休眠模式之间变化。它甚至可以在两次按键之间进入休眠模式。在休眠模式下，它需要较低的核心电压，消耗电流也相当少，有助于延长电池寿命。CPU稳压器需要在整个负载范围内有效，以帮助延长电池寿命。如前所述，CPU核心电压采用多相配置来支持大额电流。但是，多相操作在轻负载条件下将会无效，因为有太多的MOSFET要开关来支持低输出电流。稳压器可以做几件事情来提高轻载效率。

　　首先，它可以降相(drop phase)，以消除闲置相的不必要的开关动作。

　　或者，它还可以进入二极管仿真(DE)模式，这时低侧MOSFET受到控制，其运行就像一个二极管，可使电流从源极流向漏极，并当电感电流试图反向时关闭。这种模式消除了轻负载时流到输入电压轨的不必要的能量。为了进一步提高效率，该控制器还可以在负载较轻时降低开关频率。