GPU VRM 設計/Phase数（ジーピーユーブイアールエム）

概要

GPU VRM（Voltage Regulator Module）は、GPUの動作電圧を安定供給するための電源設計で、Phase数が高いほど電圧変動を抑え、オーバークロック時の安定性を向上させる。2025年に登場したRTX 5090 Founders Editionは23相設計を採用し、2026年にはOC向けにさらに高Phase数を競う動きが顕著になる。VRMはDrMOS（Driver + High + Low side MOSFET一体）をベースにし、SiC654 90A DrMOSや70A DrMOSを用いることで高電流に耐える。インダクタはNanocrystalコアを採用し、ノイズ低減とエネルギー効率を両立させる。さらに、2倍設計のオーバープロビジョンにより、電圧ドロップが発生してもGPUを安全に保つ仕組みが整っている。

主な特徴・仕組み

• Phase数：RTX 5090は23相、ROG Strixは24+4相、MSI Suprim Xは22+4相、Gigabyte AORUS Masterは18+3相、RTX 4090 Astral Liquid Frozenは26相。
• DrMOS採用：SiC654 90A DrMOSは90Aまでの高電流に対応し、70A DrMOSは70Aの高効率設計。
• インダクタ：Nanocrystalコアにより、リップル電圧を50 µV以下に抑制。
• オーバープロビジョン：2倍設計で、電圧ドロップ時もGPUが安全に動作。
• 電源容量：RTX 4090は450W TDP、RTX 5090は500W TDP、MSI Suprim Xは470W TDP。
• GDDR7：24GB GDDR7を搭載し、データ転送速度を最大18 Gb/sに向上。
• 冷却：AIB製品は液冷ファン付き、RTX 4090 Astral Liquid Frozenは水冷タンク付き。
• 電圧安定性：Under‑volt設定時でも±5 mVの安定域を維持。
• 2025年のトレンド：RTX 5090 Founders Editionが23相設計で業界をリード。
• 2026年の競争：OC向けに26相を採用したRTX 4090 Astral Liquid Frozenが登場し、Phase数競争が加速。
• 2025年のDrMOS採用率：SiC654 90A DrMOSの採用率が30％に上昇。

スペック比較表

具体例・対応製品

1. RTX 5090 Founders Edition – 23相設計で高い電圧安定性。
2. ROG Strix RTX 5090 – 24+4相＋4相のリザーブ設計でオーバークロックに最適。
3. MSI Suprim X RTX 5090 – 22+4相＋4相のリザーブで高電流対応。
4. Gigabyte AORUS Master RTX 5090 – 18+3相設計だが、Nanocrystalインダクタでノイズ低減。
5. RTX 4090 Astral Liquid Frozen – 26相設計＋液冷タンクで2026年のOC向け最先端。

自作PCでの選び方・注意点

• 電源容量：TDPに対して余裕を持った電源を選ぶ。RTX 5090なら最低800Wの電源推奨。
• ケースの冷却性能：高Phase数製品は熱が集中しやすいので、ファン配置を最適化。
• VRMのリザーブ相：リザーブ相が多いほど長期的に安定。4相以上が望ましい。
• DrMOSの温度：90A DrMOSは発熱が大きいので、ヒートシンク設計を確認。
• インダクタのサイズ：Nanocrystalコアは小型化されているが、パッケージサイズを確認。

関連用語との違い

• VRM vs. PSU：VRMはGPU内部の電圧制御装置、PSUは全体電源。
• Phase数 vs. 相数：Phase数は電圧制御段階、相数は実際に接続されるMOSFETの数。
• DrMOS vs. MOSFET：DrMOSはドライバとMOSFETを一体化したチップ。
• SiC654 vs. SiC：SiC654はSiC（シリコンカーバイド）ベースの高電流DrMOS。

よくある質問(FAQ)

Q1: Phase数が多いほど性能が上がるのですか？
A1: Phase数が多いと電圧ドロップが減少し、安定性が向上しますが、必ずしも性能が上がるわけではありません。設計全体のバランスが重要です。

Q2: 2026年のOC向け製品で最もおすすめは？
A2: RTX 4090 Astral Liquid Frozenは26相設計と液冷タンクを併用し、2026年のOC競争で最も高い安定性を提供します。

Q3: 低価格帯のGPUでもVRMを重視すべきですか？
A3: 低価格帯でも、TDPに対して十分なPhase数とオーバープロビジョンがあると長期的に安定します。最低でも12相以上を推奨します。

まとめ

GPU VRMのPhase数は、電圧安定性とオーバークロック性能を左右する重要指標です。2025年に登場したRTX 5090シリーズは23相を採用し、2026年のOC向け競争では26相を実装したRTX 4090 Astral Liquid Frozenがトップを走ります。DrMOSとSiC654 90A/70A、Nanocrystalインダクタ、2倍オーバープロビジョンという技術要素を組み合わせることで、長時間高負荷時でも安定動作を実現。自作PC構築時は電源容量、冷却設計、リザーブ相数を確認し、最適なVRM設計を選択することが鍵となります。