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筆記本如何超頻、性能迸發(fā)!混合功率升壓或是最優(yōu)解

海明觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:李誠 ? 2023-05-07 00:55 ? 次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李誠)我們都知道,筆記本電腦和臺式電腦最大的區(qū)別,在于電源功率的不同。由于用途、靈活性、空間問題等多方面因素,臺式電腦往往采用冗余的電源設(shè)計,通過高功率的電源保證CPU、內(nèi)存、顯卡等硬件,在超頻狀態(tài)下運行的可靠性和穩(wěn)定性。

而筆記本電腦,同樣也會因為空間局限性、便攜性的要求,導(dǎo)致筆記本電腦在進行視頻剪輯、游戲等,會出現(xiàn)瞬間超頻的工作進程時,電源功率無法滿足系統(tǒng)需求,電腦性能無法實現(xiàn)充分的釋放。

在如今的數(shù)字時代,輕薄、便攜的筆記本電腦,已成為我們生活中不可或缺的生產(chǎn)力工具。針對筆記本電腦電源功率低,無法應(yīng)對系統(tǒng)長時間超頻工作的這一問題,芯片廠商南芯半導(dǎo)體瑞薩也推出了,能夠不過多增加設(shè)備成本和體積的混合功率升壓(HPB)解決方案。

HPB是什么?如何讓筆記本性能充分釋放?

混合功率升壓(HPB)解決方案,主要由筆記本電腦內(nèi)置電池和電源適配器兩部分組成。當(dāng)筆記本電腦超頻工作,所需功率超出適配器的實際輸出功率時,混合功率升壓HPB芯片就會調(diào)用電池能量,將電池能量經(jīng)過升壓后反向輸出,與適配器一同為系統(tǒng)供電。

同時,混合功率升壓(HPB)工作模式可實現(xiàn)工作狀態(tài)的動態(tài)調(diào)節(jié),當(dāng)適配器為筆記本電腦供電時,混合功率升壓HPB芯片會自動根據(jù)系統(tǒng)的功率變化,對電池充電的充電電流做出動態(tài)調(diào)整,只有在超頻工作狀態(tài)下,才會觸發(fā)適配器、電池聯(lián)合供電,補充系統(tǒng)功率,以保證,筆記本電腦在重度使用的情況下,CPU、內(nèi)存、顯卡等硬件性能得到充分釋放。
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圖源:南芯半導(dǎo)體

上圖是南芯半導(dǎo)體的一張“混合電源升壓電池充電器簡化原理圖”。通過這張圖可以看出,混合電源升壓系統(tǒng)并不復(fù)雜,主要通過MOS管在電源適配器與電池之間來回切換,以滿足筆記本在不同工作狀態(tài)下,系統(tǒng)功率的變化需求。

并且,從電路設(shè)計以及物料使用情況來看,混合電源升壓系統(tǒng)無需而外升級外置適配器的輸出功率,也不會給筆記本電腦帶來太大的體積和成本壓力。

要想“絲滑”,HPB瞬態(tài)響應(yīng)很重要

事實上,電腦系統(tǒng)功率會受到程序運行數(shù)量、CPU使用率、溫度等眾多因素影響,導(dǎo)致電腦的功率每時每刻都在變化。對于沒有冗余電源設(shè)計的筆記本電腦而言,想要保證電腦操作的流暢性,系統(tǒng)電源就要在系統(tǒng)所需功率變化的瞬間做出及時的補充。因此,混合功率升壓(HPB)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)速度,對筆記本電腦的性能,起到了至關(guān)重要的作用。
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圖源:南芯半導(dǎo)體

目前,在混合功率升壓HPB芯片方面,南芯半導(dǎo)體共推出了SC89800、SC89780、SC89781三款產(chǎn)品供下游選擇。其中,150us超快速瞬態(tài)響應(yīng)速度是這三款產(chǎn)品最大的亮點。當(dāng)系統(tǒng)功率需要使用適配器與電池聯(lián)合補充時,搭載這三款芯片的電源系統(tǒng),能夠在150us超短時間內(nèi)動態(tài)調(diào)節(jié)電池電壓并輸出,實現(xiàn)系統(tǒng)所需功率與實際提供功率的動態(tài)平衡。

HPB還有誰?

其實,瑞薩電子才是最早推出HPB解決方案的廠商之一。在2018年,該公司就推出了基于ISL9241的USB-C? Combo升降壓電池充電器解決方案,成為了業(yè)界中的首款產(chǎn)品。這一解決方案可以通過固件控制,電源系統(tǒng)在可以實現(xiàn)NVDC與HPBB模式之間自由切換,為筆記本電腦、超級本、平板電腦和移動電源等移動便攜設(shè)備,進行窄電壓直流充電( NVDC )和混合功率升降壓( HPBB )充電。

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在 NVDC模式下,ISL9241可自動選擇適配器或電池作為系統(tǒng)電源。NVDC運行還支持Turbo模式,在適配器電流達到設(shè)定點時接通BGATE FET限制適配器電流。NVDC是系統(tǒng)控制器固件將配置變?yōu)镠PBB之前ISL9241的初始啟動狀態(tài)。在大功率HPBB模式下,ISL9241支持旁路、旁路加充電、反向Turbo升壓模式,以及反向Turbo升壓模式加充電模式,在系統(tǒng)需要高功率電源支持時迅速補充,可以說當(dāng)時瑞薩推出的ISL9241,在電源領(lǐng)域確實是一項創(chuàng)新。

結(jié)語

總的來說,混合功率升壓(HPB)技術(shù)可以讓筆記本電腦在不過多增加設(shè)備成本和體積的前提下,通過適配器與電池聯(lián)合輸出,滿足筆記本電腦的超頻工作需求。對于增大電源適配器輸出功率而言,該技術(shù)或許就是現(xiàn)階段的最優(yōu)解。
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