堆相数弱爆了！追求完美数字供电解析
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神舟九号无疑是近期最热门的事件，全球的目光再次聚焦在航天尖端科技之上。正好不久前笔者去美国休斯敦航天城参观了世界最大的火箭——把阿波罗飞船送上月球的土星五号，不由得感慨万千。
也许很多朋友会问，你职业病吧？火箭与供电又有什么关系呢？且看笔者把这俩八竿子打不着的东西如何联系在一起。
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神舟九号的成功发射、首次搭载女性航天员上天、首次与天宫一号交会对接，中国飞速发展的航天事业的确让国人兴奋自豪了一把，但是我国航天技术与美苏还是有较大的差距。
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看这个世界运载火箭排行榜就能略知一二了，负责发射神舟九号的长征二号E（就是长征二号F加装逃逸塔的版本）只排在了第13位。
由于航天燃料的发展比较缓慢，所以航天器的体积基本上就决定了它的运载能力和探索宇宙的范围。
附：世界运载火箭排行榜完整版高清大图 
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苏联N1第一级30台NK-33发动机并联，总推力4620吨。美国土星5号第一级只用了5台F-1发动机就达到3500吨的推力。
1967至1973间NASA共发射13枚土星5号全部成功，苏联1969到1972间N1火箭4次发射全部以失败告终。
苏联没能解决大推力发动机燃烧不平衡问题，只能并联多台小发动机，导致可靠性很低。
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对于登月火箭的成败，不同的人会有不同的想法，作为成天与电脑硬件打交道的编辑，笔者从苏联堆发动机的做法中联想到的就是主板堆供电。
这两款Z77就是在前不久2012台北电脑展上展出的主板，技嘉前脚刚放出全球最高32相供电，华硕后脚马上放出40相供电来回应。
32相报道：32相供电Z77！ComputeX技嘉展台直击
40相报道：主板供电大战又开始：你32相 我40相!
要知道22nm新制程的Intel处理器功耗进一步降低，常规超频也就100多瓦，有必要这么大动干戈的堆供电吗？这样的供电看着很YY吗？不！毫无美感！
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多相供电确实有很多优势，在单相输出功率上不去的情况下，并联多相就可以让功率成倍上升，这与运载火箭是一个道理。
另外多相供电可以让输出波形更加平稳，但实际上当供电相数多到一定程度的时候，电压波动趋于直线，对于CPU/GPU几乎没有影响，此时再盲目增加相数，就没什么意义了。
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先是狂堆供电相数，然后又告诉大家减少供电相数有利于节能，这种前后自相矛盾的作法暴露了一个很关键的问题——堆供电弊大于利，相数越多，浪费在供电回路的电能就越多，实际转换效率不升反降。
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高端GPU的TDP一般都是CPU的两倍以上，但显卡的供电相数却要比主板少很多，鲜明的对比再次证明了主板堆那么多供电真是毫无意义的！（注：CPU和GPU的供电模式是相同的，很多主控都可以通用，比如GTX680用的主控，见后文）
那显卡堆供电是不是合情合理呢？理论上讲，TDP更大的话，供电相数更多是应该的，但堆多少够用呢？是不是越多越好呢？
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单相输出大电流，这样可以使用较少的供电相数就能满足顶级显卡的需要，这与土星5号登月火箭5个F-1大推力发动机有着异曲同工之妙！
即便是双核心显卡，目前TDP都很难超过300W，换句话说使用数字供电解决方案的话，完全可以将显卡的供电相数控制在10相以内，没必要使用扩充PCB的手段非要堆十几相供电。
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看完古董之后，现在我们再来看看当今单芯卡皇的供电模块对比：
GTX680的TDP只有195W，所以NVIDIA公版卡的供电设计十分寒酸，主控使用了一颗低端主板上很常见的CPU供电芯片，默认只支持3相供电，搭配外部芯片才能扩充至5相，最终NVIDIA选择了空焊1相，核心是4相供电设计，供电元器件都十分普通。
HD7970的TDP是210W，并不比GTX680高太多，但AMD公版卡设计一向都比较厚道，使用了6相数字式主控CHL8228G主控，可能AMD觉得6相太多所以也空焊了1相，最终是核心5相供电，每相由两颗超低内阻英飞凌DirectFet MOS、1颗R15 COILTRONICS铁素电感、2颗URL顶级固态电容组成，比GTX680豪华太多了。
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NVIDIA居然为一颗200W的GPU配备了低端主板上很常见的CPU供电主控，可以理解成这是在打那些狂堆供电主板厂商的脸么？
但由于供电过于简谱，公版GTX680超频能力聊胜于无。AIC厂商自然不会满足于这么磕碜的做工，作为新一代单芯卡皇，性能完胜HD7970，做工也要完胜，所以我们看到了很多比较出色的非公版作品。影驰这款纯白PCB的GTX680名人堂堪称经典。
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NVIDIA的公版方案被彻底抛弃了，CHiL的数字供电解决方案不仅看着整齐舒服，而且拥有真才实料——单路大电流输出、首款8相供电主控，从而提供了翻倍的功率支持，满足超频玩家的苛刻需求。
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IR超低内阻的MOS大大降低了功率损耗与发热，使得数字供电更容易普及、更适合超频玩家使用。
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除了GPU核心供电部分的铝聚合物固态电容外，这款非公版GTX680的细节设计也堪称经典，大量使用了三洋POS CAP（小黄豆）钽电容，钽电容拥有小体积、耐高温、低阻抗、低漏电流等诸多特性，被广泛的用在了航天和军用电子设备上面。
此外还有MLCC陶瓷电容，MLCC的优势就是ESR值（等效串联电阻）特别小，多颗MLCC并联可以让ESR值更小，这样电压波动（GPU NOISE）更小，电流更加纯正对超频有正面作用。
GPU背面还有一颗NEC Proadlizer去耦电容，拥有极高的蓄电量以及超高速的充放电效率，可大幅提升超频能力与稳定性，尤其在高频下能仍保有低杂讯，极低的ESR电阻值可使电源更纯净，让电流更顺畅通过，保证显卡超稳定的超频能力，这颗NEC Proadlizer去耦电容的采购价为3美金。
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真正影响显卡整体性能的，除了彪悍的供电外，PCB应该是排在第一位，一片显卡连电路都设计不好的话，配备再好的电容和散热器可能也无法稳定运行乃至超频了。
为了保障品质和性能，高端显卡至少拥有8层PCB板，多层PCB能够降低干扰、提高稳定性。而10层的PCB设计，能够带来更好的电气性，提供更纯净的信号，保证显卡的超频性能。并且在顶级玩家超频时，干冰、液氮都是常用的，因此，10层PCB更能经受住严格的低温考验。
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其实除了接近完美的数字供电外，影驰GTX680 HOF还有诸多特性值得细说：比如首次使用0.3ns GDDR5显存颗粒、默认频率高达1200/6008MHz动态加速1280MHz、三叉戟散热器、魔盘监控超频支持、鼠标一键超频等等。
详细评测参考：首创鼠标超频 影驰680名人堂全面测试
但笔者认为强悍而又合理的供电以及PCB设计用料才是最关键的，这款显卡也是众多非公版GTX680当中笔者最欣赏的一款，顶级超频玩家屡次打破世界记录也证实了这一点。
详细报道参考：超频成绩再创新高 影驰HOF扬威电脑展