囤了三个千瓦电源的我,被INTEL新规玩哭,谈谈ATX12VO新电源
大家都知道,DIY配件基本上都不保值,有了新技术出来以后就贬值。相比而言,机箱电源这种可以说堪称不动产了。不知不觉,囤了三个素质不错的额定功率超过电源,估计都可以用到天长地久了。
过往,电源功率不够会引致大功率显卡花屏,因此,老DIY还是比较迷信有条件搞个大功率的电源的。虽然说,现在整机的最高功耗都是400W左右,千瓦基本上可以实现两张旗舰卡组SLI。事实上,我曾经用额定750W的电源跑完两张GTX980TI组SLI和GTX1080TI组SLI的全套测试,包括benchmark、3A游戏大作,全程稳定。
可以说,基本上额定功率超过600W的,都是已经过剩了。但是,这次INTEL出台的ATX12VO规格又是什么呢?
首先,我们要正确读出ATX12VO的名称,ATX12伏特 O规格。最后面的那个不是数字0,而是字母O,O代表Only。顾名思义,就是只有12V电压的电源。
为什么只有12V呢?那就要反过来看看,我们原来用的电源了。
我们常规的电脑上面用的电源基本上都是标准ATX规格,其中包括24pin的电源接口,一个或者多个4pin的CPU辅助供电接口,以及6pin或者8pin的显卡供电接口、15针的SATA硬盘供电接口以及老式的4pin D型供电接口。
如果没有蛇皮袋包裹,相信大家一定会发现,电源线上面有着不一样的颜色进行表示。其中黑色代表地线,红色代表+5V电压,黄色为+12V电压。
其中,颜色最丰富供电电压最为复杂的是24pin大主板头。具体电压请看下图。
这张图一口气看完24pin大主板头以及早期20pin大主板头的电压和针脚的定义。可以看到,黑色是地线,红色是+5V,黄色是+12V,主要就是这两个。而3.3V是橙色,现在用到的地方不多了,还有其他灰色和绿色是跟开机有关,并不是此文的重点,暂时不探究。
标准化的供电线必须用规范的颜色标识,这一点无论是开关电源、弱电电路和强电电路均如此。而不少中高端电源为了装机色调和炫酷的效果,变成了同一种颜色(黑色或者银色),其实并不是一种科学的做法。
比方说,cpu辅助供电,常见的是4pin和8pin。8pin本质就是两个4pin,甚至还有超频平台或者是大功率CPU需要双8pin的。我们可以看到,4pin有两条12V黄色、两条黑色地线组成。
而中高端独显需要的辅助供电分为6pin和8pin,功率再往上的显卡是双6pin或者6+8,8+8的组合,见过最高的是6+8+8供电的显卡。实际上,他们的接头是通用的,一般来说,8pin拆掉辅助的2pin就是6pin。如果你的电源仅有6pin没有8pin,个人建议不要选择。这种功率有限,单6pin显卡辅助供电仅仅能提供75W的功率,就是算上PCI-E槽上面的75W供电,你的显卡也基本上只能选择能耗比能耗比超高,单6pin供电的产品。而单8pin是90W。一般而言,能耗比显卡会做成无需要辅助供电或者单6pin供电;性能级别的显卡会是单8,6+6,6+8的组合。
当然了,显卡功率不代表性能,但是一般而言,不需要外接电的显卡功率低,性能也是比不上性能及显卡的。比方说,NVIDIA的显卡里面,一般X50系列还能实现无辅助供电,而X60甜点级系列一般是需要一个或以上的辅助供电接口。
不过,我想说的关键是,显卡辅助供电就两个颜色,黄色和黑色。黑色是地线,黄色是+12V。
也就是说一台整机里面,CPU和显卡两大功耗高的主角,都是需要12V供电。
现在PC所使用的供电规范叫做ATX12V,是2000年由Intel推出的,然而这个规范也并非是什么创新,它只是1997年推出的ATX2.0的强化版,用于满足Intel当时耗电巨兽Prescott的供电需求。而如果再往前追溯,到1995年的初代ATX乃至更早的AT电源规范,会发现整体上的变化并不大,都只是不断的扩充(比如20pin扩充到24pin)和微调(比如激活电流从100mA改成500mA)。
而我们常见的硬盘,3.5寸的机械硬盘是12V供电的,而2.5寸的机械硬盘和SSD均为5V供电,也就是说为什么USB3.0 2.5寸硬盘盒子就一根USB线就可以读取数据,而3.5寸硬盘盒子,必须要有电源供电。
而我们的显卡,实际上需要两种电压,至于辅助供电,顾名思义就是辅助而已,必须要PCI-E槽供电正常才能工作。我们直接说PCI-E 16X槽,也就是俗称的显卡槽。PCI-E 16X槽需要一个5个12V,以及1个3.3V AUX辅助供电。
PCI-E标准由PCI-SIG组织维护,在他的官网上所有文档都要是这组织的会员才能看,所以推荐自行搜索与PCI-E供电相关的文档《PCI EXPRESS CARD ELECTROMECHANICAL SPECIFICATION, REV. 3.0》。在这文档中规定了每根针脚最高通过电流为1.1A,因此我们所说的75W限制其实是,12V x (5 x 1.1A) = 66W再加上3.3V x (3 x 1A) = 9.9W,一共75.9W。
而3.3V AUX辅助供电,它的作用是让系统实现挂起模式,在显卡停止工作之时提供较小的电流让它能够迅速恢复工作状态。AGP和PCIE等接口都需要3.3VAUX的支持。
相信年轻的朋友压根没见过AGP显卡,我就简单说说。接触过算,早期的显卡是ISA接口的,而90年代中期基本上是PCI接口,再往后就是AGP接口。
上图,白色的是PCI槽,上面靠近北桥芯片,灰黑色的就是AGP槽。
AGP是Accelerated Graphics Port(图形加速端口)的缩写,是显示卡的专用扩展插槽,它是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP规范是英特尔公司解决电脑处理(主要是显示)3D图形能力差的问题而出台的。AGP并不是一种总线,而是一种接口方式。
具体就不继续探究,毕竟此文的重点是电源不是接口。相比而言,AGP的供电比较复杂,VCC3.3V,是AGP显卡的主力供电接口,加上VCC5V和VCC12V作为辅助,还要加上前面所述的AUX 3.3V。
而pci槽的话是5V和3.3V,而我们最常用的外接设备接口USB是标准5V,内存的话,DDR3是1.5V,DDR4是1.2V。
早期,电源要搞多种电压,说白了就是技术限制。
实际上,我们的cpu辅助供电也不是很耿直地需要12V电流直接输入CPU而且经过复杂的供电线路。至少,从96年至今,桌面级CPU没见过12V电压的。
从物理上看,主板供电接口到主板末端,距离其实挺长的,更别说什么外置USB插针供电之类的位于主板下方的东西了。学过物理知识的朋友都知道,供电距离越远,越是会损耗和影响到电流的波纹。
相比而言,单一电压输出,再通过相应的电路进行降压,稳定性和效率更加高。也是因为如此,电源从ATX12V的24pin改为ATX12VO的10pin。
电源输出端这样精简之后,意味着主板也必须重新设计了。未来主板上所有的供电需求都由3条12V的线路承担,而当遇到诸如CPU、内存、USB接口这种需要各不相同的电压时,只需直接在其附近部署元器件给12V做直流降压之后供电,缩短了低压部分的传输距离也保证了供电质量。
实际上,这是和笔记本电源一样,都是走单一电压输出,由主板内部按需降压和调节。而电源全部改为12V输出以后,功率反而提高了。根据Intel的介绍,ATX12VO会让主板供电能力从216W提升到288W。
这是因为,第十代酷睿已经有十核心20线程的处理器,在工艺上没有大进步的前提(事实上Intel深陷于14nm制程的泥潭多年,10nm制程仅仅用于笔记本上面的U系列低压处理器),提高主板供电,也是保证平台稳定性的方法之一。
不可逆转的是,cpu核心会继续增加,供电以及供电设计的要求必然提高。其实,并不是Intel主动去动用了30年的行业规范,主要就是自身的工艺出现瓶颈,顺便行驶一下老大的威望而已。
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