آشنایی با قطعات جان سخت MSI با نام Military Class

شرایط خاص کاری، نیازمند تمهیدات خاصی نیز می باشد. مدارات الکترونیکی متشکل از المان های مختلف، نقش مهمی را در دستگاه های حساس امروزه به خود اختصاص داده اند. طی سالیان دراز، اطمینان  به سخت افزار رایانه برای کاربردهای خاص افزایش یافته است. امروزه از سخت افزار رایانه انتظار کارکرد در شرایط مختلف و سخت را داریم. بر خلاف اوقاتی که سخت افزار رایانه در شرایط نسبتا خوبی قرار دارد، گاهی نیاز است تا در شرایط بسیار سختی باید به فعالیت بپردازد.

VRM

از بین قطعات مختلف سخت افزار رایانه، کارت گرافیک و مادربورد میزبان دو پردازشگر حیاتی و اصلی سیستم های کامپیوتری هستند. مدار تنظیم کننده ولتاژ،Voltage Regulator Modules، یا VRM، حساس ترین بخش این دو قطعه است که ظيفه تأمين جريان موردنياز پردازنده مرکزي و پردازشگر گرافیکی را بر عهده دارد. طي اين پروسه مي‌بايست ولتاژ 12 ولتي از طريق کانکتور ورودی برق به ولتاژي با محدود مورد نياز پردازشگر با آمپراژ بالا به‌منظور تغذيه صحيح تبديل مي گردد. کارکرد صحيح و اعمال ولتاژهاي به اندازه و به‌موقع، و همچنين، جلوگيري از اعمال ولتاژهاي ناخواسته و حذف نويزهاي اضافي (که اين نويز تأثير زيادي در کاهش کيفيت و راندمان دارد) ارتباط مستقيم به VRM دارد. کيفيت ولتاژهاي ارائه شده توسط VRM مي تواند در افزايش بازدهي کلي محصول تاثير گذاشته و همچنين باعث کاهش مصرف انرژي گردد. در حقيقت اين مدار رگولاتور است که تصميم مي‌گيرد برق‌رساني چگونه انجام شود.

MSI Military Class

کمپانی MSI به عنوان یک از بود برترین طراحان و تولیدکنندگان مادربورد و کارت گرافیک در دنیا، در سال 2009 محصولات خود را با استاندارد کلاس نظامی یا Military Class I عرضه کرد. استاندارد کلاس نظامی MSI سطوح مختلفی دارد که جدیدترین آن به Military Class VI  یا “استاندارد نظامی سطح 6” مشهور است. از قطعات دارای استاندارد نظامی در دستگاه های حساسی مانند شاتل های فضایی استفاده می شود.

سازمان وزارت دفاع ایالت متحده امریکا یا US DoD در حقیقت 45 نوع مختلف از استاندارد سطح نظامی را صادر می کند که MIL-STD-810-G (استاندارد مورد استفاده توسط MSI) دوازدهمین نوع آن است. این استاندارد در حقیقت تاثیر شرایط محیطی را روی تجهیزات بررسی می کند و قطعاتی که از این استاندارد برخواردار هستند، پس از پاس کردن 7 تست بسیار سنگین شوک دمایی، تست رطوبت، تست لرزش، تست فشار کم، تست دمای بالا، تست دمای پایین و تست شوک، استاندارد MIL-STD-810-G از سازمان وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا دریافت خواهند کرد. دریافت این گواهی به منزله ی تایید همه جانبه عملکرد آنها تحت شرایط محیطی بسیار سخت با پایداری کامل است.

MSI Military Class Components

تمام قطعات بکار رفته در VRM مادربوردها و کارت های گرافیک MSI که از استاندارد کلاس نظامی پشتیبانی می کنند به شرح زیر است:

Hi-c CAP: یا Highly-conductive Polymerized Capacitors به خازن های پلیمریزاسیون تخت با رسانایی بالا گفته می شود که هسته ی آنها از جنس فلز کمیاب Tantalum تشکیل شده است. این خازن ها نسبت به خازن های آلومینیومی و استوانه ای شکل دارای خاصیت مغناطیسی بالایی هستند و جریان نشتی کمتری دارند.

Solid CAP: کمپانی MSI در ساخت VRM های بسیار کیفیت خود از ترکیب خازن های جامد و Hi-c CAP استفاده می کند. خازن های جامد و استوانه ای شکل بکار رفته در مدار مدارات تنظیم کننده ولتاژ محصولات این کمپانی، طول عمری برابر 10000 ساعت دارند و تمام ساخت کشور ژاپن هستند. این خازن ها نسبت به نمونه های رایج طول عمر دوبرابر دارند و پایداری آنها تحت هر شرایطی تضمین شده است. این خازن های صنعتی در دمای 105 درجه ی سانتی گراد می توانند به فعالیت خود ادامه دهند.

SFC: به چوک های VRM  محصولات MSI گفته می شود که در مخفف کلمات Super Ferrite Choke است و به هسته ی فوق العاده ی فریت آنها اشاره دارد. جنس هسته فریت چوک ها متفاوت است و به دلیل قرارگرفتن سیم پیچ سلف روی آنها، هر کمپانی از  آلیاژ مخصوصی استفاده می کند. این چوک ها به راحتی توانایی عبور 60 آمپر جریان را از خود دارند.

DrMOS: ماسفت های یک مدار تغذیه، داغ ترین المان آن محسوب می شود. در طراحی رایج، معمولا از ماسفت های Low-Side، High-Side و Mosfet Driver در بسته های جداگانه استفاده می کنند. این طراحی علاوه بر افزایش هزینه، افزایش مصرف انرژی و افزایش دمای کاری را به همراه دارد و طراحی مناسبی برای کاربری های حرفه ای طلقی نمی گردد. طراحی ماسفت های DrMOS کمپانی MSI به این صورت است که از یک پکیج کامل، حاوی هر 3 ماسفت استفاده گردد که این طراحی علاوه بر کاهش دمای کاری و کاهش مصرف انرژی، فضای بیشتری را در اختیار ماسفت در حالت بیکاری برای ذخیره جریان الکتریکی قرار می دهد. این موضوع در حالت بیکاری تنها بر عهده ماسفت Low-Side  است و با این طراحی مجتمع، با توجه به افزایش دوبرابری سطح مقطع، کاهش دمای کاری را شاهد هستیم. ماسفت های DrMOS  تا دمای 115 درجه سانتی گراد به راحتی به فعالیت خود ادامه می دهند.

اهمیت قطعات کلاس نظامی در کشور ایران

ایران یک کشور 4 فصل است که انواع شرایط محیطی را در در اکثر اوقات سال به خود می بیند. شمال کشور دارای هوایی شرجی با رطوبت بالا است که می تواند روی عملکرد مدارهای حساس الکترونیکی تاثیر منفی بگذارد.

از طرف دیگر، جنوب کشور از وضعیت جوی نامناسبی در اغلب اوقات رنج می برد، بطوریکه گرد و غبار زیادی را در این منطقه شاهد هستیم. گرد و غبار نیز یکی از دشنمان اصلی قطعات الکترونیکی است که با جمع شدن زیاد آنها، مانند عایق عمل کرده و مانع از خنک شدن قطعات می گردد.

محصولات MSI که از استاندارد رده نظامی در ساخت قطعات حساس آنها استفاده شده است، می توانند در هر شرایط بدی به فعالیت بپردازند. برای مثال تست های صورت گرفته در زمینه ی دمای بالا و دمای پایین یا رطوبت، شرایطی بسیار سخت تر و غیرقابل مقایسه با شرایط جوی کشور ما هستند. این استاندارد به ما این اطمینان را می دهد تا از کارکرد قطعات سیستم های کامپیوتری تحت هر شرایط اطمینان حاصل کنیم.