Digitale vs. analoge Spannungswandler

[Lawmachine79]

Tjoar, bin auf dieses Thema gestoßen, als ich im Gigabyte Forum gefragt habe, wieso meine GB4850 anders aussieht als meine Powercolor 4850. Die Antwort war: die Gigabyte hat analoge Spannungswandler.
Also:
- Was sind die Unterschiede? Kann man sagen, daß eines davon besser ist?
- Welcher werden wärmer?
- Welche halten mehr Wärme aus?
- Stabilere Spannungen?

[Daredevil]

Ich hab in einem Review gelesen das Analoge Spannungswandler kühler bleiben, es gibt in einem Thread hier um die SpaWas der HD4870 und dort wurde ein Review verlinkt wo dies gesagt wurde.

HA! Gefundeeeeeen!

Die GPU auf einem niedrigen Niveau zu kühlen, ist kein Problem, das ermöglicht fast jeder bessere Nachrüstkühler. Die neuralgischen Hotspots der HD4870 sind ganz klar die VRMs (Voltage Regulator Modules) zu deutsch Spannungswandler/Mosfets des GDDR5 Speichers. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich nun um eine Karte mit 512MB oder 1024Mb handelt, wobei die 1024MB Variante naturgemäß noch empfindlicher auf unterdimensionierte Kühlkörper an den Spannungswandlern reagiert (rot markiert).
Wer eine Karte mit analogen Spannungswandlern/Mosfets gekauft hat, ist auf der sicheren Seite, denn die werden nicht so heiß wie ihre digitalen Pendents. Das heißt im Klartest: Karten mit analogen Spannungswandlern/Mosfets können in der Regel problemlos mit allen Nachrüstkühlern ausgestattet werden, sofern keine Elkos das verhindern, wie z.B bei der Gainward Golden Sample oder der baugleichen Palit Sonic, die den Einbau des T-Rad durch störende Elkos erfolgreich verhindert.
Bei Karten mit digitalen Spannungswandlern sieht die Geschichte ganz anders aus, denn ohne die ATI Grundplatte können die Mosfets der Wandler schnell 120°C und mehr erreichen, was fast unweigerlich zu Abstürzen führt. Berichte von Anwendern, die ihre HD4870 Karten kühltechnisch modifiziert hatten und deren Karten abrauchten, ziehen sich wie ein roter Faden durchs Internet. Das ist übrigens auch der Grund, warum die neuen 4870 1024MB Revisionen der Powercolor, Gainward oder der baugleichen Palit Sonic alle Layouts mit analogen Spannungswandlern besitzen.
Quelle: http://www.pc-experience.de/wbb2/thread.php?threadid=28595

[Triskaine]

Bei Karten mit Analogen VRMs kann die Spannung nicht mehr per Software geregelt werden und sie geben weniger Wärme ab. Es ist aber nicht signifikant weniger, auf den VRMs meiner 4870 mit analogen Spawas kann man immer noch wundervoll Speck braten.

[moloch]

Kennt jemand den Unterschied?
Für mich hört sich das bis jetzt nach Marketingblabla an, bekannt sind mir (und Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_regulator)) nur getaktete oder lineare Spannungswandler.

[anddill]

Digitale Spannungswandler arbeiten nicht mit analogen Spannungsvergleichern für die Steuerung der eigentlichen Wandler, sondern wandeln die gemessene Ist-Spannung sofort in einen digitalen Messwert. Der Rest ist dann reine Software.
Vorteile: Weniger Bauteile, Steuerchip kann in CMOS-Prozess hergestellt werden, durch die Zwangsteuerung der MOSFETS kann das Regelverhalten genau programmiert werden. Es sind höhere Frequenzen als bei freilaufenden Wandlern möglich, was zu deutlich kleineren Spulen führt. Der ominöse "Vitek-Chip" auf den ATIs ist z.B. ein Spulen-Array, 3-5 Spulen, die nur noch aus einem Kupferbügel bestehen in einem Gehäuse. Auch die Kondensatoren können kleiner ausfallen, idealerweise so klein, daß es keine Elkos mehr sein müssen.
Nachteil: die Schaltverluste in den Mosfets sind aufgrund der höheren Frequenz (noch) deutlich höher als bei sogenannten analogen Spannungswandlern.

[Gast]

Weiterer Vorteil der Digitalen Reglung, über eine Sensorik könnten veränderrungen der zu regelnden strecke ermittelt werden, die Parameter der reglung könnte dann auf die aktuellen gegebenheiten angepasst werden.

[KinGGoliAth]

Digitale Spannungswandler arbeiten nicht mit analogen Spannungsvergleichern für die Steuerung der eigentlichen Wandler, sondern wandeln die gemessene Ist-Spannung sofort in einen digitalen Messwert. Der Rest ist dann reine Software.
Vorteile: Weniger Bauteile, Steuerchip kann in CMOS-Prozess hergestellt werden, durch die Zwangsteuerung der MOSFETS kann das Regelverhalten genau programmiert werden. Es sind höhere Frequenzen als bei freilaufenden Wandlern möglich, was zu deutlich kleineren Spulen führt. Der ominöse "Vitek-Chip" auf den ATIs ist z.B. ein Spulen-Array, 3-5 Spulen, die nur noch aus einem Kupferbügel bestehen in einem Gehäuse. Auch die Kondensatoren können kleiner ausfallen, idealerweise so klein, daß es keine Elkos mehr sein müssen.
Nachteil: die Schaltverluste in den Mosfets sind aufgrund der höheren Frequenz (noch) deutlich höher als bei sogenannten analogen Spannungswandlern.

hat das für den poweruser auch irgendwelche handfeste vorteile wie z.b. stabilere und genauere spannungsversorgung oder dient das nur dem komfort und der kostenersparnis der hersteller?
beim kauf meines dfi boards ist mir aufgefallen, dass es das (afaik) gleiche board auch mit 8 phasigen, digitalen wandlern gibt statt wie üblich mit 4 phasigen analogen. klingt ja im prinzip nicht schlecht aber der preis hat mich dann doch schnell flüchten lassen...
würde halt nur gerne wissen ob ich als overclocker etwas davon habe digital statt analog zu wählen.
dass in diesem beispiel 8 phasig besser ist als 4 phasig erscheint logisch aber darum geht es ja nicht. macht 4 -> 8 überhaupt noch einen nennenswerten unterschied? wenn du schonmal da bist kann man ja auch fragen. :D

[=Floi=]

sicherlich. teil 160-180 watt verbrauch der cpu (ca. 3,4-4ghz quad mit höherer vcore) durch 4 oder 8 pahsen
4 phasen ~ 40 watt pro phase
8 phasen ~ 20 watt pro phase

[Lawmachine79]

Digitale Spannungswandler arbeiten nicht mit analogen Spannungsvergleichern für die Steuerung der eigentlichen Wandler, sondern wandeln die gemessene Ist-Spannung sofort in einen digitalen Messwert. Der Rest ist dann reine Software.
Vorteile: Weniger Bauteile, Steuerchip kann in CMOS-Prozess hergestellt werden, durch die Zwangsteuerung der MOSFETS kann das Regelverhalten genau programmiert werden. Es sind höhere Frequenzen als bei freilaufenden Wandlern möglich, was zu deutlich kleineren Spulen führt. Der ominöse "Vitek-Chip" auf den ATIs ist z.B. ein Spulen-Array, 3-5 Spulen, die nur noch aus einem Kupferbügel bestehen in einem Gehäuse. Auch die Kondensatoren können kleiner ausfallen, idealerweise so klein, daß es keine Elkos mehr sein müssen.
Nachteil: die Schaltverluste in den Mosfets sind aufgrund der höheren Frequenz (noch) deutlich höher als bei sogenannten analogen Spannungswandlern.
Also wenn ich das richtig verstanden habe, haben bis zur Auslieferung an den Kunden die digitalen Spannungswandler die Vorteile auf ihrer Seite.
Bei meiner Grafikkarte bin ich jedoch mit den analogen SpaWas glücklicher, die hört man zwar auch, sind aber leiser und sie werden nicht so heiss. Die digitalen SpaWas brauchen oft eine vom Hersteller auf sie zugeschnittene Kühllösung. Bei der 4870 z.B. muss man die Platte beim Verbauen eines Customcoolers drauflassen und damit fallen viele Customcooler aus.

[Gast]

Bei meiner Grafikkarte bin ich jedoch mit den analogen SpaWas glücklicher, die hört man zwar auch, sind aber leiser und sie werden nicht so heiss.
Möglicherweise sind die digitalen SpaWas aber auch für höhere Temperaturen spezifiziert?

[Lawmachine79]

Möglicherweise sind die digitalen SpaWas aber auch für höhere Temperaturen spezifiziert?
Naja, Fakt ist, daß die digitalen SpaWas gekühlt werden müssen, die analogen nicht.
Sieh Dir mal dieses Bild an:
http://www.gigabyte.de/Products/VGA/Products_Overview.aspx?ProductID=3636

[deekey777]

Möglicherweise sind die digitalen SpaWas aber auch für höhere Temperaturen spezifiziert?
Sind sie auch. Nur geben sie ihre Hitze an das PCB und weitere Bauteile weiter. Und sind die benachbarten Bauteile auch für die zusätzliche durch ihre digitalen Nachbarn entstandene Hitze spezifiziert?

[Gast]

Und sind die benachbarten Bauteile auch für die zusätzliche durch ihre digitalen Nachbarn entstandene Hitze spezifiziert?
Nein, bei Bauteilspezifikationen spielt der Ursprung der Hitze für gewöhnlich keine Rolle. ;)

Wieviel von der Hitze tatsächlich bei den jeweiligen Bauteilen ankommt lässt sich sicherlich nicht pauschal beantworten, aber es ist durchaus möglich, dass man nicht primär die digitalen SpaWas mit den Kühllösungen im Auge hat, sondern die entstehende Hitze lieber abführt, bevor sie sich übers PCB verteilt.

[WinterBorn]

[...]durch die Zwangsteuerung der MOSFETS kann das Regelverhalten genau programmiert werden[...]


"genau" heisst in der digitalen Regel- und Steuertechnik immer nur:

"Genauer, als bei einer analogen Schaltung zum gleichen 'Preis'" :biggrin:

[Gast]

Genauer ist da nichts bei digital, die Regelparameter sind nur leichter änderbar ("programmierbar").

[moloch]

Wieso taucht dieses Thema eigentlich nur bei AMD-Karten auf?

[StefanV]

Wieso taucht dieses Thema eigentlich nur bei AMD-Karten auf?
Weil nVidia nicht so wirklich auf Digitale Wandler setzt.
Bei der 6800er Serie habens teilweise getan, danach aber eher selten.