¿Qué son los VRM? ¿Por qué son tan importantes?

Rubén Castro, 12 enero 2021

Un VRM es un Módulo Regulador de Voltaje o Voltage Regulator Module. Se trata de unos componentes esenciales en los ordenadores ya que se encargan de convertir la potencia de entrada para suministrar al procesador el voltaje adecuado. Son especialmente importantes a la hora de hacer overclocking en una CPU o GPU y deben suministrar energía al componente de manera consistente y estable. Por supuesto, el VRM es un convertidor de corriente continua a corriente continua (DC a DC).

Un VRM malo puede degradar y limitar el rendimiento del procesador para funcionar bajo carga. Incluso, puede producir reinicios o cuelgues del sistema, especialmente cuando se hace overclocking. De hecho, el diseño insuficiente del VRM estuvo implicado en los recientes problemas de los MacBook Pro i9 de Apple.

El VRM controla y baja el voltaje para evitar exceder el voltaje máximo permitido por los componentes

Cómo funciona el VRM

El VRM se encuentra tanto en las tarjetas gráficas como en las placas base, pero nos vamos a centrar en los que suelen tener más protagonismo, los de las placas base.

El trabajo más importante del VRM es convertir la energía de 12 voltios que viene de la fuente de alimentación en un voltaje utilizable por el procesador, que suele rondar entre los 1,1 y los 1,5V. Es importante que los voltajes máximos del procesador no se sobrepasen y que la corriente sea estable porque la delicada electrónica del interior de una CPU puede sufrir fácilmente un cortocircuito por un voltaje demasiado elevado.

Esquema de funcionamiento de un VRM de una fase

La precisión también es crucial para alimentar un procesador, y el voltaje requerido debe ser entregado tan exactamente como sea posible. Por eso el VRM es algo complejo y muy importante.

Algunas CPU vienen equipadas con componentes de regulación de voltaje por lo que no requiere un VRM en la placa base.

El VRM suele situarse cerca del socket donde se instala la CPU y se compone de tres componentes principales y de un controlador que se encarga de modular las señales:

  • Condensadores: son dispositivos pasivos capaces de almacenar energía sustentando un campo eléctrico
  • Inductores o chokes: son los elementos más visibles, suelen tener forma cúbica y son de metal
  • MOSFET: transistores MOSFET de toda la vida. Son los transistores más utilizados en la actualidad y sirven para amplificar o conmutar señales electrónicas

En el caso de que el VRM esté situado en la placa base, regulará el voltaje de entrada a la CPU y a la RAM. Esta regulación de voltaje implica una pérdida de energía que se libera en forma de calor. Por eso el VRM suele ir montado con disipadores que serán mayores cuando más orientada esté la placa base a hacer overclock.

VRM multifásicos

Las computadoras modernas requieren más de un VRM de una fase como el que acabamos de ver. Por eso, los ordenadores modernos utilizan VRM multifásicos. Las fases distribuyen la carga de energía en un área física más amplia, reduciendo la producción de calor y el estrés en los componentes, así como proporcionando otras mejoras eléctricas relacionadas con la eficiencia y los costos por pieza.

Cada fase de un VRM multifásico suministra una fracción de la energía por turnos. Esto quiere decir que cada fase proporciona un breve momento de energía, visualizado como una onda de forma cuadrada.

Esquema de funcionamiento de VRM multifase

Esta forma de funcionar produce una energía estable y fiable para que la CPU funcione de forma óptima.

El VRM se vende típicamente como “8+3” o “6+2”. El primer número indica el número de fases dedicadas a la CPU. Mientras que el último número indica las fases del VRM que quedan para alimentar otros componentes de la placa madre como la RAM.

Eso sí, cuando el primer número es mayor que 8, como “12+1”, “18+1”, o incluso más, el fabricante suele utilizar un dispositivo llamado doblador. Un doblador permite multiplicar el beneficio de las fases existentes sin construir fases adicionales en la placa. Aunque no es tan efectivo como las fases totalmente separadas, permite mejoras eléctricas a un menor costo.

Algunos fabricantes, especialmente Gigabyte, también han empezado a etiquetar las fases conectadas en paralelo como si fueran dos fases separadas; eliminando muchos de los beneficios de una verdadera fase adicional.

¿Mejora el rendimiento un VRM?

El objetivo de los VRM es el suministro de energía estable. Sin embargo, incluso un VRM básico puede ofrecer un rendimiento suficiente para mantener una CPU de gama media a velocidades de stock. El problema puede venir cuando se sobrepasan los límites de los componentes, ahí es cuando la calidad del VRM se hace más importante.

Los overclockers deben buscar placas con VRM de calidad. Si sus componentes son baratos, pueden fallar en el suministro de suficiente voltaje bajo carga, causando paradas y fallos.

Los VRM han ganado popularidad últimamente porque los nuevos procesadores de AMD y de Intel hacen overclock automáticamente en función de la calidad de los componentes y si tenemos VRM buenos, el procesador rendirá más de manera automática.

Los componentes donde la calidad suele variar más son los condensadores y los inductores:

  • Busca condensadores resistentes a las fugas que a menudo se comercializan bajo nombres como “Condensadores Japoneses”, “Condensadores Oscuros” o “Condensadores Sólidos”.
  • Si quieres hacer overclocks muy altos también tienes que buscar buenos inductores. Suelen llamarse con nombres como choques de superferrita (SFC) o “Choques de aleación de primera calidad”.
  • Además, es importante que los VRM tengan buenos disipadores térmicos sobre los MOSFET

En definitiva, a día de hoy es importante comprar una placa con buenos VRM. Lo malo es que no siempre es fácil distinguir la calidad de los VRM de una placa base, ya que el precio y el marketing no son siempre unos buenos indicadores. Además, la información detallada sobre los componentes rara vez se revela a los consumidores. Por eso es importante consultar reviews especializadas de calidad y opiniones de los usuarios.

Fuentes

  1. en.wikichip.org