PCパーツの一つ、VRMとは？

2024年3月12日

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。

VRMとはどういったパーツか？

VRM（Voltage Regulator Module）とは電源からCPUに流れる電力の電圧を下げたり、CPUに電圧を一定に送るための部品です。電源から電源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以下です。そのため、CPUソケットの周りには電圧を下げるためのVRMが設置されています。

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。そのため、あまり聞きなれないVRMですが、意外と重要な部品と言えます。

自作PCを組み立てるときに、いろいろパーツを買いますが、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、買う製品を判断すると良いと思います。

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。