Tous les circuits intégrés d’une carte matérielle doivent être alimentés et si nous regardons la configuration des broches de chacun d’eux, nous verrons qu’une partie d’entre eux est conçue non pas pour envoyer ou recevoir des données, mais pour les alimenter électriquement et les faire fonctionner. De plus, sur cette même carte, nous pouvons trouver un grand nombre de convertisseurs régulateurs de tension, de condensateurs et d’autres composants électroniques analogiques qui gèrent l’énergie qui sera distribuée sur la carte.
Lors de la conception du matériel, non seulement la position des éléments en fonction de l’architecture est prise en compte, mais cela va aussi conditionner la manière dont on répartit les rails autour, non seulement en ce qui concerne la diffusion des informations, mais aussi à partir de l’électricité qui fait fonctionner tout le système.
Qu’est-ce qu’un PMIC ?
L’acronyme PMIC signifie Power Management Integrated Circuit ou en espagnol Circuit intégré pour la gestion de l’énergie. Ils sont utilisés pour simplifier la répartition des circuits dans le matériel d’une manière très simple à expliquer. Chacun d’eux reçoit une seule source d’énergie et est chargé de la diviser et de la distribuer pour différents éléments.
Aujourd’hui, les circuits afin d’avoir une meilleure gestion de l’énergie ont plus d’un rail d’alimentation, ils auront donc plusieurs broches pour cela. Par exemple, lorsqu’un CPU ou un GPU est placé dans des modes basse consommation, ce qui est fait est de changer le rail d’alimentation et pour cela le PMIC est important, puisque le processeur n’a qu’à notifier au gestionnaire d’énergie d’arrêter d’alimenter une broche à nourrir un autre, tout cela sans avoir à éteindre l’unité de traitement qui fait la demande et doit s’arrêter de fonctionner.
En général, lorsque nous allumons et éteignons un composant matériel ou que nous augmentons ou diminuons simplement son niveau de consommation, un PMIC est servi. Non seulement au niveau de plusieurs puces dans un circuit, mais aussi même au sein d’un même circuit intégré tel qu’un processeur. Sans surprise, ils sont essentiels pour l’overclocking, la vitesse Boost et un long etcetera.
A quoi ressemble un PMIC ?
Un PMIC comprend une série d’éléments pour remplir ses fonctions, notamment :
- Régulation de la tension, car dans la variation de la vitesse d’horloge des processeurs et de la mémoire, la tension est directement liée. Le PMIC est chargé de s’assurer que le processeur reçoit la tension appropriée à tout moment et qu’une surcharge ne se produit pas.
- Certains PMIC incluent la gestion de l’énergie avec laquelle une batterie alimente le système. Ceci est important pour les ordinateurs portables, les smartphones, les tablettes et même les périphériques.
- On peut trouver des cas où, outre la gestion de la tension, le circuit intégré de gestion de l’alimentation a également la capacité de faire varier la vitesse d’horloge à laquelle fonctionne le processeur ou la mémoire auquel ils sont connectés.
- Beaucoup utilisent une horloge en temps réel, pour une communication ultérieure des heures exactes afin de maintenir les tensions et les vitesses d’horloge élevées.
Le dernier point est expliqué de manière simple, les circuits intégrés comptent le temps en impulsion, où chaque impulsion est un cycle d’horloge. Nous ne pouvons pas oublier que la fréquence est l’inverse du temps, mais dans le monde réel et par standard nous comptons les temps par le système international. Le fait qu’il y ait une horloge temps réel dans un PMIC est essentiel pour la gestion de l’énergie.
Quelles sont ses autres fonctions ?
Les PMIC ne se trouvent pas seulement à l’intérieur des puces ou sur leur carte mère, mais nous pouvons également les trouver à l’intérieur des alimentations où leur tâche principale est de protéger le matériel contre les surtensions. Si vous avez la chance d’avoir une alimentation certifiée 80 Plus Gold ou supérieure avec des mesures de protection, remerciez l’un de ces éléments matériels dont nous parlons.
Et sans quitter les alimentations, elles nous permettent aussi d’en utiliser plusieurs. Par exemple, nous pouvons avoir affaire à un ordinateur portable avec un connecteur USB-C pour une charge rapide et un connecteur normal. Grâce au PMIC, nous pouvons utiliser à la fois sans problème pour charger le PC et sans quitter l’USB, ils sont également essentiels pour l’alimentation des périphériques connectés à notre ordinateur, et pas seulement ceux qui utilisent le bus série universel, mais aussi ceux qu’ils sont connectés aux ports PCI Express et SATA.
On les retrouve donc un peu partout et se chargent non seulement de gérer l’alimentation des différentes parties de votre PC, mais aussi qu’il ne finisse pas par être surchargé.
Le microcontrôleur à l’intérieur du PMIC
Chaque PMIC contient un microcontrôleur et, par conséquent, un processeur autonome avec sa mémoire RAM et ROM programmable qui exécute un programme de manière récursive. Cependant, il est possible de mettre à jour ledit programme et le fonctionnement du PMIC à l’aide d’une interface I2C qu’ils intègrent habituellement pour cela.
Il faut tenir compte du fait que le PMIC fonctionne complètement isolé du système, il ne s’agit donc pas d’un périphérique ou d’un composant de celui-ci directement lié au CPU. Ainsi, votre microcontrôleur exécutera un programme interne ou un autre en fonction des informations provenant de l’extérieur. Si, par exemple, un thermomètre interne détecte qu’un composant est trop chaud, le microcontrôleur PMIC agira en conséquence, abaissant la tension pour abaisser la vitesse d’horloge sans être invité par la puce affectée.