在成本和性能方面，主板電源系統的發展總會遇到諸多挑戰，尤其是cpu主處理器電源(vcore)控制。在過去幾年里，電流需求從原來的30a增長至如今的130a，才能滿足當前系統對峰值電流的要求。與電流水平增長相應的是，轉換速率也有非常顯著的增長。當前系統要求vcore電源系統可以處理300v/μs以上且高達2a/ns的轉換。滿足這些要求是非常困難的，但是更困難的是如何達到cpu的電壓精確度要求。實際上，當電流水平提高、轉換加快之后，cpu的電源必須不受到這些變化的影響。最終的要求可能也是最難實現的，即系統成本必須低于上一代產品。

    使用單相開關穩壓器來滿足這些嚴格要求的時代早已過去。近年來，半導體供應商已向市場推出了許多新解決方案。增加dac控制輸出電壓，以及后來轉向多相控制器就是其中的重大發展。多相電源系統滿足了今天cpu最高達130a電流的功率要求，將130a的電流分成四個相位，可在每個相位得到更可控的32a電流水平。這些系統需要成熟的控制器，以平衡通過臺式電腦系統中三到四個相位以及服務器系統中多達六個相位的電流共享和瞬變響應。不同的相位根據需要各自導通，以提供輸出電壓。每相電流與其它相異步，以降低輸入濾波要求。系統設計師所面對的問題是，每次只有一個相位能立即響應瞬變事件，并提供cpu所需的額外功率。這樣就可以不需要電壓控制器為一階和二階瞬變事件提供所需的額外功率。最初的響應由存儲在輸出電容中的能量提供，然后穩壓器跟進滿足功率需求。

    圖1：雙緣調制架構可以按需要打開與關閉控制器。

    今天采用的控制器架構通常不是后緣架構(trailing edge)就是前緣架構(leading edge)，每種架構都有其優缺點。采用后緣控制架構的控制器在每個時鐘周期開始時導通。控制器能夠響應任何在其導通時發生的瞬變事件，但它必須等到下一個時鐘周期才能響應在它關斷時發生的瞬變事件。使用前緣架構的控制器在時鐘周期時關斷，這時它可以響應關斷時發生的瞬變，但它必須等到下一個時鐘周期才能響應導通時發生的瞬變事件。在兩種架構中，通常在pwm比較器輸出端放置一個鎖存器，在響應瞬變事件時，鎖存器產生一個單周期延遲。

    通常認為，vcore電壓電源控制的下一步需要數字控制系統以克服這些問題。數字電源控制器不受模擬控制器中相同電路的制約，并可以克服許多限制。實際上，已經有供應商在市場上推出了數字控制架構。盡管這些控制器的確能提供高性能，但它們的高成本以及實現該解決方案帶來大膽變革阻礙了市場的接受。而且因為電源系統設計師在模擬系統方面積累了許多經驗和知識，他們對沒有明顯好處的徹底變革持排斥心態。

    cpu電源系統設計師需要一種成本不高的中間解決方案，既可使模擬控制器克服當前架構的約束，又具備數字架構的優點。安森美半導體已經研究出一種新穎的雙緣(dual-edge)架構，可以實現這些目標。這種控制方案結合了前緣和后緣架構的優點，同時避免了兩者的缺點。雙緣架構(圖1)不受確定何時導通或關斷的時鐘周期的限制，導通信號由誤差信號確定。類似地，誤差信號指示控制器關斷的時間。而且因為架構中不包含鎖存器，因此消除了另一個響應延遲源。這種架構結合快速輸出反饋，可以讓所有相位響應瞬變事件。所有相位立即為cpu提供電源，可不需要系統去耦解決方案，因為電源控制器完成了以前的架構所不能實現的許多工作。

    安森美半導體新的cpu多相電源控制器ncp5381就采用了這種新的雙緣架構。通過在現有主板(使用帶單緣控制器的三相設計)中對單緣控制器和雙緣控制器進行直接比較，結果顯示在瞬變響應方面，雙緣比單緣的性能好。比較單緣和雙緣架構芯片工作時的導通特性差異，結果表明雙緣結構芯片ncp5381使所有三相同時響應瞬變事件，而單緣架構不能使所有三相同時提供功率，在任何時候最多有兩相重疊，而且它需要更長時間來穩定輸出電壓。

    主板電源系統設計師并不能因為性能超出了vrm規格，而提高價格。因此，設計師將對設計進行測試，并去除電容或更換電容值更小的電容，直至符合規格。這些是每一代產品都必須進行的權衡。在不犧牲系統性能的情況下，使用雙緣控制器可以降低去耦成本。比較每個控制器在正確輸出電壓前所需的欠壓和過沖數量，雙緣控制器的欠壓/過沖數量要少很多，而且也表明它可以更快地轉變到正確的輸出電壓。將雙緣控制器更優的瞬變響應與此單緣控制器設計中采用的輸出電容解決方案相結合，可獲得優異性能。這表明