ما الجديد
 
 

م اسلام معروف

مؤسسي ريبير
إنضم
21 مارس 2009
المشاركات
2,130
مستوى التفاعل
10
تشريح دائرة باور البروسيسور
 
 
بسم الله الرحمن الرحيم


والموضوع اهداء الي كل اعضاء وطاقم ادارة المنتدي بصفه عامه
وبصفه خاصه اهداء لأخي الكبير مهندس ابراهيم جاد
واخي المهندس محمد اسماعيل والمهندس محمد سعيد
فلهم مني كل احترام وتقدير



كيف تعمل دائرة باور البروسيسور_CPU VOLTAGE REGULATOR MODULE

وكعادتنا لنصل الي الاحتراف لابد من تطابق الشرح العملي مع الجانب النظري

ولنأخذ مثالا علي ذلك في بورده حقيقية وقد اخترت البورده
ga945gcm-s2c



يبقي الآن المخطط ليتابع الاعضاء الموضوع معنا من البدايه
حتي نصل بهم باذن الله الي الاحتراف

للتحميل من هنا



نبدأ بسم الله
طبعا هنفتح الصفحه ال30 في المخطط واللي هي فيها رسم توضيحي لدائرة باور البروسيسور



بداية تشريح بسيط للدائرة محل الدراسه العلميه والعمليه


93reepair.jpg


المكونات الخاصه بالدائرة وهي كالتالي

# ايسي Voltage Regulator Module او كما يسمسه البعض ((مين كنترول )) وهي تسمية خاطئة
ولابد من تصحيح الاخطاء البسيطه طالما نحن نتكلم بطريقه علميه والحق ان اسمه VRM وليس هذا الكنترول فقط
هو الوحيد VRM ولكن اي كنترول علي البورده يكون عباره عن VRM
ولكن دعونا نركز الانتباه علي الدائرة محل النظر
ورقمة هو ISL6312CRZ وهذا رابط تحميل الداتاشيت الخاصه به ولابد من تحميلها لفهم كيفية عمله اصلا ليعمل علي المازربورد
وبالتالي تشريح دائرته للتحميل من هنا


# الموسفيتات الموجوده بكل قناه وهي عباره عن 2 موسفيت ثانوي ورقمهم K3919
وهذا رابط لتحميل داتاشيت الموسفيت k3919 للتحميل من هنا



# وموسفيت اولي لكل قناه ورقمه K3918 وهذا رابط لتحميل الداتاشيت من هنا



# وموسفيت اسفل قاعدة البروسيسور مجاور للشيب الرئيسي ورقمه K3918

طبعا من الواضح ان دائرة باور البروسيسور مكونه من 3 قنوات خرج ال3 قنوات متصل علي التوازي لنقطه واحده وهي
نقطة VCORE والفولت الخارج هو الذاهب الي البروسيسور

ولكن هل العمليه تتم هكذا بكل بساطه

الموضوع معقد فعلا ولكن بالاستعانه بالله اولا ثم الاستعانه بالشروحات والمخططات يتحقق الفهم لكل الدائرة ولو فهمنا كيفية عملها
سنتتهي المشكله تماما وستشعر بلذة معرفة كيفية عمل الدائرة
ما يكون له اكبر الاثر في فهمك لاعطالها وكيف تكون وكيفية معرفتها وكيفية صيانتها بطريقه سهله جدا باذن الله تعالي



============================================================================




نبدا بفهم كيفية عمل الموسفيت اولا

الموسفيت عباره عن 3 اطراف
وله نوعين N-CH و P-CH ولسنا هنا بصدد شرح الموسفيت ولا بناؤه ولكن ببساطه شديده جدا
استخدامه في هذه الدائرة

يحتوي الموسفيت علي 3 اطراف
اكبر طرف من الخلف وهو الدرين او القاعده
الطرف الايمن من اسفل وهو السورس او المنبع
والطرف الايسر من اسفل وهو الجيت او البوابه


الموضوع ببساطه يكون الموسفيت في حالة فتح ((يعني يصل الفولت ما بين الدرين والسورس )) لان القناه الداخليه ما بينهم مفتوحه
في حالة واحده فقط وهي حالة وجود جهد علي الجيت او البوابه الخاصه بالموسفيت

وفي حالة انقطاع الفولت يتم غلق البوابه وبالتالي انقطاع الفولت علي السورس

كويس كده جدا

ولماذا يوجدفي كل دائرة 3 موسفيتات ؟؟؟

سؤال ممتاز واجابته نتركها للطلبه في المنتدي بعد اكمال هذا الشرح الي اخره


_________________________________


البوابات الخاصه بالموسفيتات كلها سواء كانت Upper او Lower
متصله جميعها بايسي الVRM الخاص بالتحكم في فولت البروسيسور

انظر الي الصوره التاليه


94reepair.jpg


ولكن حاولت اختزال الصوره بشده فاضطررت لاخذ صوره للايسي يغذي قناه واحده فقط
ولكن سنتطرق لموضوع القنوات الثلاثه لاحقا بعد فهم كيفية عمل القناه الواحده ومبدا عملها
والفائده من القنوات الثلاثه اصلا ومبدا وجودهم علي المازربورد



بسم الله والصلاة والسلام علي رسول الله
وبعد
فايسي VRM او وحدة تنظيم الجهد الخاص بباور البروسيسور شانه شان اي ايسي في الدنيا
فالايسيهات نوعين
# انالوج وهي التي تعمل بمجرد وصول الكهرباء اليها
# ديجيتال وهي لا تعمل الا بوصول الكهرباء ونبضات التردد

لذلك فالايسي ISL6312 لن يعمل الا بوجود التردد ولذلك اذا تلف ايسي CLOCK GENERATOR علي المازربورد دائما ما يصاحبه اضاءة لمبة الريسيت وعدم وصول الفولت للبروسيسور

ولذلك لو نظرنا الي ايسي الفريكونسي او الكلوك جنريتور في الصفحه رقم 21 سنجد ان الاطراف 51و 52 في الايسي تعطي اشارة Clock للبروسيسور وتذهب تلك الاشاره الي ايسي الVRM او كما نقول المين كنترول

ويظهر ذلك في الصوره


95reepair.jpg




طبعا بوابات الموسفيتات UPPER MOSFET واللي رقمه K3919
وبوابة LOWER MOSFET واللي رقمه K 3918 متصله بايسي الVRM ايضا

وتغذية ال VRM 12 فولت تاتي من سوكيت 12 فولت الخاص بتغذية باور البروسيسور



اذن كيف تتم العملية اصلا ؟؟؟؟


يبدا الموسفيت Q287 والخاص بتغذية الشيب الرئيسي في الاصل بارسال فولتيه علي البنات الموجوده في البروسيسور نفسه لارسال اشارة اسمها VID

وتلك الفولتيه التي تاتي من موسفيت تغذية الشيب الرئيسي عباره عن تغذية تذهب الي البروسيسور نفسه علي ارجل معينه وهي
خطوط AوB و Cو D من 25 الي 30
ونجدها في تشريح قاعدة البروسيسور بهذا الشكل مكتوب عليها
VTT بدلالة الفولت الذي يغذي
GMCH(Graphic Memory Control Hub )
وتظهر كما في الرسم التالي


96reepair.jpg





وعن طريق وجود تلك الفولتيه يبدا البروسيسور في اخراج بطاقة تعريف لهويته ونوعه والفولت الذي يحتاجه وهذا التعريف هو ال VID

وال VID هذا ((VOLTAGE IDENTIFICATION)) يذهب الي ايسي الVRM ليخبره بكمية احتياج البروسيسور الي الفولت
وتذهب تلك الاشاره الي اكثر من نقطه للبروسيسور فيوجد في البروسيسور نفسه 6 الي 7 نقاط خاصه بارسال هذا ال VID الي ايسي الكنترول

واما ايسي الكنترول فيستقبل تلك الاشارات عبر ويترجمها من لغة الصفر والواحد
الي لغة اخري وهي كمية احتياج البروسيسور للفولت
فاذا كان مثلا بحسب الجدول الموجود في الداتاشيت الخاصه بايسي الكنترول
فاذا كان مثلا ال VID علي ال7 ارجل عباره عن 1001011 فهذا يعني ان البروسيسور يحتاج الي 1.4 فولت بالتحديد

فيبدا ايسي الكنترول بارسال نبضات سريعه جدا جدا جدا
وغايه في الدقه
تبدا بفتح الموسفيت U رمزا لــ upper mosfet وهو الموسفيت العلوي والذي يتصل درينه بخط تغذية ال12 فولت

فيبدا الموسفيت في فتح القناه ليربط الدرين بالسورس فيبدا سريان ال12 فولت الي السورس ولكن بمجرد وصول الفولت الي 1.4 وهو الفولت المطلوب مثلا للبروسيسور يبدا الكنترول في قلب الاشاره
بدلا من كونها اشاره عاليه بالفولت H تكون L يعني صفر فولت
وفي تلك اللحظه ايضا يبدا الكنترول في ارسال اشاره H بالفولت علي جيت الموسفيت L يعني LOWER MOSFET وهو الموسفيت الاسفل
وبمجرد وصول تلك النبضه للموسفيت يبدا الموسفيت في فتح البوابه ليصا الدرين بالسورس
ولكن هناك مشكله بسيطه
وهي ان سورس هذا الموسفيت متصله بالارضي
ما يعني ((للوهله الاولي )) تفريغ الشحنه


97reepair.jpg



بالفعل هذا ما يحدث ولكن ليس بهذه الطريقه

بمجرد فتح القناه للموسفيت L MOSFET فهذا يعني اننا وصلنا درين الموسفيت بالارضي مما يؤدي الي تفريغ شحنه الملف والمكثف في دائرة البروسيسور
وبمجرد نقص الفولت عن 1.4يبدا الكنترول مره اخري باعادة الكره
فيفتح بوابة الموسفت العلوي ليمر تيار مقداره 1.4 فولت تغذي البروسيسور
وفي نفس الوقت تقوم بشحن المكثف فيحفظ المكثف بالشحنه بداخله
وتؤدي ايضا الي عمل مجال مغناطيسي حول الملف الموجود في الدائره علي سورس الموسفيت العلوي H فيقوم الكنترول بعكس الحركه مره اخري
مما يؤدي الي غلق قناة الموسفيت H وفتح قناة الموسفيت L فيقوم بتاريض الخط
ولكن مازالت هناك شحنه موجود بالمكثف فضلا عن مجال مغناطيسي حول الملف يقوم الملف بدوره بتحويله الي تيار كهربي قيمته 1,4 فولت تقوم بالتفريغ في خط تغذية البروسيسور وهكذا
وهكذا يستمر الكنترول في آداء مهمته تلك ليقوم بتمرير جهد 1,4 فولت للبروسيسور فيقوم بامداده بالتغذية اللازمه له

ولكن سرعة غلق وفتح القنوات للموسفيتات العلويه والسفليه تلك التي تتحكم في الفولت او الامبير تكون سرعات مذهله قد تصل الي 100000 عملية عكسيه في الثانيه الواحده وهذا بناءا علي التردد الداخل للكنترول في تلك اللحظه والذي قد يصل الي 100 كيلو هرتز في الثانيه
ولكن تردد البروسيسور نفسه من ايسي الكلوك جنريتور يصل في بعض الاحيان الي 100 او 133 ميجا هرتز في الثانيه

والتقنيه التي يقوم الكنترول بعملها عبر الموسفيتات لتغذية البروسيسور
تسمي تقنية BUCK CONVERTER وهي اشبه بتقنية DC DC
CONVERTER
ما يؤدي الي ثبات الفولت بطريقه عجيبه فعلا لا تستطيع تخيلها
وهذا دليل استخدام تلك التقنيه في تثبيت فولتيات باور البروسيسور


98reepair.jpg



ولكن هناك وظيفة اخري ايضا يقوم هذا الكنترول ISL 6312 بادائها ايضا
وهي وظيفة معبر عنها علي الرسم بالخط الاحمر وهو FeedBack
بمعني تغذية عكسيه
والفيدباك هنا وظيفتها نقل الفولت الموجود علي الخط بالتحديد والذي هو فولت البروسيسور الي ايسي الكنترول فيقوم بمراقبة الجهد الداخل للبروسيسور فعليا
عبر بوابات منطقيه موجوده في بنية هذا الكنترول ايسي وهي عملية تسمي عملية Comparator وقيمة الجهود التي يتم عمل الCompare علي اساسها هي اصلا قيم الجهود التي دخلت من اشارات الVID والتي اخبر البروسيسور من خلالها الVRM عن كمية الفولت المطلوبه في هذه اللحظه



ولكن يبقي ايضا بعض النقاط لازالت ايضا مبهمه
مثل وجود اكثر من موسفيت سفلي LOWER MOSFET في القناه الواحده
ففي حالتنا هذه نجد موسفيت واحد فقط علوي
و2 موسفيت سفلي ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

للاجابه عن هذا الموضوع نحتاج الي تركيز بسييط جدا للحظات فقط
والتركيز يكون في علاقة الفولت بالامبير والمقاومه بحسب قانون اوم

I=v/R
يعني ايه الكلام ده ؟؟؟


لو احنا في تطبيق معين مثلا لعبة جامده
طبيعي ان البروسيسور هيقوم بعمليات معالجه عاليه جدا
فيحتاج الي زياده في التيار
طيب الزياده دي ينفع تكون في الفولت ؟؟؟ طبعا لا
لانه لو زاد الفولت عن معدل 1.4 والتي قام البروسيور بارسالها عبر خطوط VID سيقوم الكنترول بضبط القيمة وتصحيحها تلقائيا في اقل من لحظه بل انه لن يسمح بزيادتها اصلا
حتي ولو سمح بالزياده فالزياده في الفولت حتما ستؤدي الي حرق وتلف البروسيسور في اقل من ثانيه واحده

اذن الحل هو زيادة الامبير فقط 0000000000000

اذن كيف نقوم بزيادة الامبير
بما ان الفولت ثابت 1,4 مما يعني انه لزيادة الامبير لابد من تقليل المقاومه حتي يكون كل الفولت علي مقاومه قيمتها ضعيفه فيزداد الامبير بحسب قانون اوم الذي ذكرناه الان
لذلك يلزم تقليل قيمة المقاومه التي تربط الموسفيت بالارضي ولكن لحظه
المقاومه التي تربط الموسفيت بالارضي ؟؟؟
بما ان سورس الموسفيت متصل بالارضي وعند فتح القناه يكون السورس متصل بالدرين اذن الدرين يكون متصل بالارضي
وقيمة المقاومه للموسفيت الواحد بحسب الداتاشيت بتاع موسفيت K3918 هي 8 اوم
ولو وضعنا مقاومتين علي التوازي ستقوم بالقسمه
اذن لو وضعنا موسفتين علي التوازي ستقل المقاومه للموسفتين جميعا الي 4 اوم

ما يعني زرع خط تغذية البروسيسور في الارضي زرعا وتاريضه بالكليه000

وبذلك تتحقق زيادة الامبير
وتلك هي الحكمه من زيادة عدد الموسفيتات المتصله بالارضي
وهي L MOSFET
وبهذا يقوم البروسيسور بمحاكاة القدره علي تشغيل الالعاب والتطبيقات العاليه


يبقي اذن استفسار آخر
هل القنوات الثلاثه الخاصه بالبروسيسور تعلم مع بعضها في نفس الوقت
في الحقيقه القنوات تعمل بنسبه تاخير بسيييطه جدا للغايه وتلك النسبه موضوعه بحسب بعض القوانين الهندسيه ولكن هناك تاخير بسيييييط للغايه وتزامن بسييط لايذكر قد يكون اقل من 1\1000 نانو ثانيه
ولهذا السبب لن تلحظ قلة الفولت لو حاولت قياسها علي الملف
والمفروض انها تزداد الي 1,4000 فولت وتقل الي 1,3900فولت مثلا او اقل من ذلك
والسبب انه لسرعه تكرار العمليه لن تستطيع ابدا ولن يستطيع اي جهاز قياس ولا حتي الاوسيلسكوب من قياسها


يبقي الان الكلام عن اعطال دائرة باور البروسيسور وساشرحها باذن الله في المشاركه القادمه
وهذه بعض عناصر للاعطال التي سنذكرها باذن الله
- كيف اقوم بتحديد تلف VRM ؟
- كيف اقوم بتحديد بدائل الموسفيتات التالفه في دائرة باور البروسيسور؟
- كيف احدد اي موسفيت تالف بمجرد قياس واحد فقط وكيف احدد تلف الدائرة ايضا ؟؟
- ما هي العوامل المطلوب تواجدها لاستقرار دائرة باور البروسيسور؟
- هل تلف قاعدة البروسيسور او بعض بناتها يؤدي الي تلف التغذيه ؟
- كيف احدد عطل باور البروسيسور علي التيستر ؟
- هل هناك عوامل فرعيه مشتركه تتلف دائرة باور البروسيسور ؟؟
- كيفية التاكد من سلامة دائرة باور البروسيسور بنسبه عاليه جدا وكيفية قياس الفولت فيها ؟
- ماهو الموسفيت درايفر وما هي وظيفته وكيفية استخدامه وكيفية التعرف عليه وعلاج اعطاله ؟؟


حتي الان الموضوع مازال في طور التحضير والبناء
لو فيه معلومات ناقصه يا ريت نذكرها مع بعضنا وساقوم بادراجها في الموضوع ولو فيه اي اسئله او مداخلات ونقاشات علميه عمليه مفيده
برجاء ذكرها وسنقوم باذن الله بتفنيد الادله للرد عليها

والله الموفق والمستعان
أكاديمية ريبير
مهندس اسلام معروف
 
 
التعديل الأخير بواسطة المشرف:

NOOOOR

شركة رؤية
مؤسس الموقع
إنضم
23 فبراير 2009
المشاركات
7,486
مستوى التفاعل
271
تشريح دائرة باور البروسيسور
   
رد: تشريح دائرة باور البروسيسور - م اسلام معروف

الموضوع ممتاز ياريت تنقله لقسم المازربورد
 
 
التعديل الأخير بواسطة المشرف:

محمدالعربي

مهندس جديد
إنضم
4 أغسطس 2009
المشاركات
277
مستوى التفاعل
0
تشريح دائرة باور البروسيسور
   
رد: تشريح دائرة باور البروسيسور - م اسلام معروف

موضوع ممتاز يا باشمهندس اسلام

انا رأي نمسك نقطه نقطه في الموضوع

على فكره انا شايف ان الفكره واحده في كل دواير تنظيم الجهد

الله ينور يا باشمهندس
 
 
التعديل الأخير بواسطة المشرف:

م اسلام معروف

مؤسسي ريبير
إنضم
21 مارس 2009
المشاركات
2,130
مستوى التفاعل
10
تشريح دائرة باور البروسيسور
   
رد: تشريح دائرة باور البروسيسور - م اسلام معروف

الموضوع ممتاز ياريت تنقله لقسم المازربورد

تم يا ريس
منتظر رايك ونقاشك المثري للمواضيع
 
 
التعديل الأخير:

م اسلام معروف

مؤسسي ريبير
إنضم
21 مارس 2009
المشاركات
2,130
مستوى التفاعل
10
تشريح دائرة باور البروسيسور
   
رد: تشريح دائرة باور البروسيسور - م اسلام معروف

موضوع ممتاز يا باشمهندس اسلام

انا رأي نمسك نقطه نقطه في الموضوع

على فكره انا شايف ان الفكره واحده في كل دواير تنظيم الجهد

الله ينور يا باشمهندس


وعليك ينور الله يا باشمهندس
اتفق معاك في نقطة ان دواير تنظيم الجهد قريبه من بعضها
فاحنا ما عندناش الا طريقتين اتنين بس لتنظيم الجهد
اولهم منظمات الجهد linear output voltage regulator
وتعتمد علي تقنية لتحصل علي آداء افضل
وهي تقنيةLDO) : Low-dropout regulator)

والثانيه هي voltage regulator module
والتي تعتمد علي تقنية لتحصل علي افضل آداء
وهي تقنية BUCK CONVERTER


ومنتظر تفاعل سيادتكم في الموضوع
واننا نمسك الموضوع نقطه نقطه

واترك البدايه لشخصك الكريم
شكرا لمرورك
 
 
التعديل الأخير:
 
أعلى