マザーボードに搭載されている、PCの重要パーツ「VRM」とは？

2024年3月12日

めんま

当ページのリンクには広告が含まれています。

PCには、CPUやメモリ、GPUなど、いろいろパーツがありますが、PCを動かすのに欠かせないパーツとしてVRMというのもあります。

自作PCを組まない人にとっては、あまり耳にしない言葉ですが、重要なパーツなので紹介したいと思います。

NVIDIAの最新GPUを備えたBTOパソコン(PR)

圧倒的なグラフィック性能を求めるあなたへ。

最新のAAAゲームも、高解像度の動画編集も、ストレスなく快適に。最新の「Geforce RTX 5000」シリーズを搭載したBTOパソコンは、高性能GPUを搭載し、あなたのクリエイティビティを最大限に発揮！

レイトレーシングによるリアルな光の表現、DLSSによる滑らかな映像、そして圧倒的な処理能力。これら全てが、あなたのゲーム体験、クリエイティブ作業を新たな次元へと導きます。

さらに、冷却性能にもこだわり、長時間の使用でも安定したパフォーマンスを維持。高性能GPUを最大限に活かすための、最適な構成をご提案。

未来を見据えた、最高のゲーム環境、クリエイティブ環境を、今、あなたの手に。

以下の3つのBTOメーカーから、ぜひお気に入りの1台を見つけてみて下さい！

VRMとはどういったパーツか？

マザーボードに搭載されているVRM（Voltage Regulator Module）とは、CPUやGPUなどの主要なコンポーネントに安定した電力を供給するために不可欠な回路です。

ATX電源から供給される12Vなどの電圧を、CPUやGPUが必要とするより低い電圧に変換し、さらに負荷の変動に応じて電圧を安定化させる役割を担っています。

通常、電源からコネクタを通じてマザーボードに流れる電力は大体、数V～十何Vですが、CPUが扱う電力はおよそ1.5V以下と非常に低いです。

そのため、CPUを守るためにソケット周辺には電圧を下げるためのVRMが設置されています。

VRMの主要な構成要素

VRMは、一般的に以下の主要な部品で構成されています。

PWMコントローラー (Pulse Width Modulation Controller): CPUやGPUからの要求に応じて、MOSFETのスイッチングを制御し、出力電圧を調整する役割を担います。
MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): スイッチング素子として機能し、PWMコントローラーからの信号に基づいて電流のオン・オフを高速に切り替えます。ハイサイドMOSFETとローサイドMOSFETがペアで用いられることが一般的です。
インダクター (Choke Coil): スイッチングによって生じる電流の急激な変化を緩やかにし、エネルギーを一時的に蓄えて安定した電流を供給する役割を持ちます。
コンデンサー (Capacitor): 電圧の変動を吸収し、平滑化することで、より安定した電力を供給します。入力側と出力側に複数の種類のコンデンサーが用いられます。

これらの部品が連携して動作することで、CPUなどのデリケートなコンポーネントに対して、ノイズの少ない安定した電力を供給することが可能になります。

VRMのフェーズ数

マザーボードの製品仕様などでよく見かける「フェーズ数」は、VRMの回路構成における電力供給ラインの数を指します。一般的に、フェーズ数が多いほど、以下のメリットがあると言われています。

電力供給能力の向上: より多くのフェーズを持つことで、CPUやGPUが必要とする大電力をより効率的に供給できます。特に、ハイエンドなCPUやオーバークロックを行う場合には、十分なフェーズ数を持つVRMが重要になります。
発熱の低減: 負荷が複数のフェーズに分散されるため、各部品の発熱が抑えられ、VRM全体の温度上昇を抑制できます。これにより、部品の寿命を延ばし、システムの安定性を高める効果が期待できます。
電圧安定性の向上: より多くのフェーズが連携して電圧を制御することで、負荷の急激な変動に対しても、より安定した電圧を供給できます。これは、CPUやGPUの性能を最大限に引き出すために重要です。

ただし、フェーズ数が多ければ多いほど良いというわけではありません。各フェーズを構成する部品の品質や、PWMコントローラーの性能、冷却設計なども総合的に考慮する必要があります。

また、メーカーによっては、実際のフェーズ数を増やさずに、部品を倍増させることで見かけ上のフェーズ数を増やしている場合もあるため、注意が必要です。

詳しくは、次の章で解説します。

マザーボードの価格によってVRMも変わる

すべてのVRMが同じよな性能を発揮するとは限りません。

VRMに高価なパーツを使えば、VRM自体の変換効率が上がり、発熱が低くなります。安いパーツでVRMを作れば、変換効率はその分だけ悪くなるので、発熱が多くなります。

発熱して温度が上がったVRMは十分な機能を発揮できなくなり、CUPに送れる電力が少なくなります。十分な電力が伝わらないCPUは性能を発揮できず、PC全体の性能が落ちてしまいます。

自作PCを組み立てる際、いくつものPCパーツを購入しますが、VRMはすでにマザーボードについているため、購入するマザーボードでVRMの性能は決まってしまいます。当然、高いマザーボードには高いパーツが使われるため、お金を出せば、それなりのVRMが付いてきます。

安いマザーボードでだと、まったく動かないというわけではありません。負荷の少ないワークロードなら安くてもちゃんと動いてくれます。（例えば、事務作業などのオフィスソフトやネットサーフィンなど）。しかし、動画編集や負荷の高いゲームソフトなどはVRMの温度が高くなりやすいです。

一度、マザーボードを買ってしまうと後から取り替えたり、買い直したりするのは面倒なので、自分がどういった使い方をするか明確にしたうえで、マザーボードのレビューなどを見て、製品を判断すると良いかと思います。

ハイエンドなモデルはフェーズ数が多い

VRMのもう一つの機能である、電圧を一定に送る機能はスイッチングレギュレータと呼ばれる回路を使っています。スイッチングレギュレータとはスイッチング素子（トランジスタなど）を高速でON/OFFすることで直流電圧を出力する電子回路のことです。

そして、多くのマザーボードには、複数のスイッチング回路を組み合わせたマルチフェーズ回路がVRMに用いられています。フェーズ数が多いということは、このスイッチング回路が多いということになります。マルチフェーズ回路は、アイドル時と高負荷時で電流が変化するCPUに対して、効率的に電力を出力することができます。

フェーズ数が多くなると、1回路当たりの出力を小さくしつつ、回路全体で大きな出力に対応できます。コア数の多いハイエンドCPUなどは、クロック数が上がると、大出力を必要とするため、コア数が多いハイエンドCPUにはフェーズ数が多いハイエンドマザーボードが求められます。

デメリットとして、マルチフェーズ回路は複雑な制御や回路を必要とします。そして、フェーズ数が増えるとその分だけVRMにかかる費用が増えます。

まとめ

VRMには主に二つの役割があります。電源からCPUに流れる電力の電圧を下げることと、CPUに電圧を一定に送ることです。

VRMの性能はパソコン全体の性能に大きくかかわることがあるので、マザーボードを購入する際は、フェーズ数や品質を確認して購入しましょう。

以上、VRMについての解説でした。

究極のゲーム体験を求めるあなたへ！GPU搭載BTOパソコンで、想像を超える没入感を(PR)

最新ゲームを高画質で、かつ滑らかな映像で楽しみたいなら、高性能GPUは必要不可欠です。特に、AMD RadeonやNVIDIA GeForceを搭載したPCなら、息を呑むほど美しい映像と、ストレスフリーなゲームプレイを両立できます。

そこでおすすめなのが、自分の理想を形にできるBTOパソコンです。

BTOパソコンとは？

BTOパソコンとは、CPU、GPU、メモリなど、PCの各パーツを自由に選択し、プロのスタッフに組み立ててもらえる、まさにゲーマーのためのサービスです。

BTOパソコンのメリット

プロの技術による美しい仕上がり: 複雑な配線もプロにお任せ。見た目の美しさだけでなく、エアフローも考慮した最適な配置で、PCの性能を最大限に引き出します。
自分の理想を形に: 最新ゲームを最高設定でプレイしたい、動画編集もサクサクこなしたいなど、あなたのニーズに合わせて、世界に一台だけのPCを構築できます。
安心のサポート体制: パーツ選びから組み立て、動作確認、アフターサポートまで、専門スタッフが丁寧にサポート。初心者でも安心して、理想のゲーミング環境を構築できます。