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未来买到的PC电源是单路12V?ATX12VO标准前瞻

fcpowerup
1月 26, 2020科普指南
26 23

本文的内容1月9日已经在我的微博发过了,最近两天问的网友有点多,再搬运一份到自己网站。其实我偶尔会在微博发一些5分钟可以看完的科普。目前微博已经炸号了,科普内容都发布在本站。

在『ATX12V电源标准解读v1.0』介绍了ATX12V标准之后,本文介绍即将会出现的新一代桌面电源标准ATX12VO ( Single Rail Power Supply Desktop Platform Form Factors ATX12VO 12V Only )。ATX12VO可能会取代现有的ATX12V标准成为桌面机新一代的统一标准。

介绍ATX12VO之前,我们先回顾一下ATX标准这25年来的主要演变。在DC-DC技术还不成熟的年代(这句话要特别强调),传统的ATX12V电源为主机里的各种设备提供了12V、5V、3.3V、5VSB和-12V等几组输出电压。这种设计思路从1995年Intel发布第一代ATX标准沿用至今。

由于主板电源接口使用的Molex Mini-Fit 5556端子,每1Pin都有电流承载上限,在主板24Pin接口的密度上每Pin最大可以传输约6A电流,超过就会发生熔毁事件,这是一个物理接口上限。ATX12V标准的演变也跟接口的电气性能相关。

到了千禧年,主板的20Pin接口已经不能满足功耗剧增的奔腾4,Intel意识到这个问题,在新的ATX12V 1.0标准提供了额外的4Pin为CPU供电,并且把CPU由5V转向12V。采用高电压小电流搭配额外的接口为CPU供电的思路沿用至今天的PSU DG 1.41(ATX12V 2.52)标准。

2003年2月,Intel又意识到有问题要发生,发布ATX12V 2.0标准,改主板供电接口20Pin为24Pin,即在原有的20Pin基础上增加了12V、5V、3.3V和GND各1Pin,为的是支持更高功耗的PCIE插槽。原本的20Pin接口里只有1Pin是12V,给AGP插槽供电的时候12V只需要1A就足够,但是对于PCIE插槽是远不够用的。为了向下兼容,24Pin的插件都会设计成20+4Pin。

就这样,Intel每次意识到问题,就更新ATX12V标准,CPU和板卡的功耗则是逐年在上升,主板24Pin接口里那2Pin 12V只能传输约12A/144W,总有一天会不够用。又不能每次再加4Pin来解决问题。

2019年,华硕推出的ROG Dominus Extreme主板配备了多达2组24Pin接口。Intel又又又意识到这种问题,如今半导体工艺撞天花板,都是通过堆晶体管规模来提升性能,但同时会带来功耗大幅度提升的副作用。如果电源改为纯12V输出,主机里使用偏少的5V和3.3V交给板卡使用如今非常成熟的DC-DC Buck电路生成,接口Pin数就够用,岂不美哉。

所以就有了新一代桌面电源标准ATX12VO,电源改为纯12V供电,跟服务器的CRPS电源看齐,主板的供电接口改为10Pin,其中3个Pin用于传输12V1,供电Pin数密集度得以降低,又提高了每Pin可传输的电流上限到8A,这个接口可以传输约216~288W,再加上Pin7为12VSB待机,Pin1为PS-ON、Pin6为PG信号,一共9Pin,还预留了一个空白的Pin5,给未来挖坑。

还有一个额外的主板辅助的12V1供电接口,则沿用目前的PCIE 6Pin接口,但不遵循PCIE协议,以接口的物理性能也可以传输约216~288W。这样加起来10Pin、6Pin两个接口就可以传输432~576W,可比目前的24Pin强得多了。

这样就完了吗?还没,CPU供电依旧沿用当前的4Pin或者8Pin 12V2接口,可以提供192W/336W的承载能力,不够还可以再加一个8Pin。这样的新接口组合应该可以继续支持我们使用很多年了。

问题来了,电源只提供12V之后,需要5V的设备比如2.5寸的硬盘、SSD、RGB灯从哪儿取电?Intel ATX12VO规定了由主板的DC-DC电路生成5V并且提供接口来满足这些外部设备使用。比如有一些品牌机目前就是从主板引出5V的插头直接给SATA硬盘使用。目前5V的使用也并不高,而且有转向M.2接口由主板直接供电的趋势,对电源这方面的需求不是特别的高。如果有磁盘阵列需求的用户,届时也会有其他的转接方案,比如直接用电源转接背板给磁盘阵列供电。而当今应该没有使用3.3V的外部设备,所以我们就过了。

Intel的包袱实在太重,毕竟ATX标准至今已有25年。期间很多品牌机厂商都改了自己专用的电源接口,比如联想也有自己的10Pin主板电源接口。如果Intel能丢掉向下兼容这个包袱,不见得是一件坏事。但这件事情涉及到板卡厂商和电源厂商之间的一些利益问题,还需要Intel牵头进行,过渡时期自然会有一些东西需要选择,一些阵痛,剩下的就看Intel的吧。

 

补充:

有些媒体抄了我的文章,但是没有把事情讲清楚,对当前用户造成恐慌和困扰。

必须要补充一下,Intel的12V Only设计在服务器和工作站上已经有很多年的应用经验,目前在PC上起到主导作用的还是主板厂家。主板厂家转型,电源厂家也会随着推出匹配的电源,以及对应的24Pin转10Pin的转接方案。主板厂家不转型,那么,我们还是照旧用着24Pin接口的ATX电源。

目前的购买建议是,买带有DC-DC技术的全模组电源,后面会方便转接,DC-DC、全模组,最好。5V和3.3V使用DC-DC输出的电源,可以作为纯12V电源使用,全模组只需要换一条10Pin模组线和12VSB升压电路即可满足兼容需求。

 

读者有问题的疑问可以在评论区提出,如果觉得本文有用,可以分享给您的朋友,谢谢。

ATX 科普Guide
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本文系作者 @fcpowerup 原创发布在 FCPOWERUP极电魔方。未经许可,禁止转载。
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怎么样看电源的规格标签,什么是单路12V电源
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评论 (26)
再想想
  • H某

    我还指望刚买的海韵prime战10年……两个问题,过渡到新标准需要几年?还有按我理解因为24pin功率不够,所以未来必须换电源?

    3年前
    • fcpowerup

      @H某: 过渡标准可能需要好几年,还要看Intel的推广力度。如果不换主板,不会遇到问题。到时候肯定会有转接插座,所以买带DC-DC的电源可以安全过渡。

      3年前
  • lockys

    主要是把dc dc模块转移到主板上是否可能增加额外的风险和成本?这是需要考虑的

    3年前
    • fcpowerup

      @lockys: CPU的VRM也是同样的东西,主板的成本是会增加的,但是整机的成本可能不会增加。

      3年前
    • lockys

      @fcpowerup: 主板外露,并且没有保护壳罩着,但是电源不是。

      3年前
    • fcpowerup

      @lockys: 供电不带散热片的主板多着,也不见有什么问题

      3年前
    • lockys

      @fcpowerup: 也是,毕竟硬盘不需要什么大电流,就是理线可能麻烦一些咯。。。

      3年前
    • fcpowerup

      @lockys: 华擎有那种带供电一体的SATA数据线,非常棒。也可以用电源背板。

      3年前
  • 666

    才买没多久的ax1600i就这样落伍了吗

    3年前
    • fcpowerup

      @666: 没那么快,我觉得不需要担心这种问题

      3年前
  • You

    那海韵prime钛金能安全过度吗

    3年前
    • fcpowerup

      @You: 主要还是看主板,电源都是全模组+DC-DC的,到时候换条模组线应该可以了

      3年前
  • Kazakiri

    感觉这设计基本等于全面跳跃到了服务器和搭载可冗余电源的工作站的电源设计上面了……
    电源只需要考虑输出12V,其他电压全靠机箱或者主板的PMU/PMC部分来做DC-DC转换输出

    3年前
    • fcpowerup

      @Kazakiri: 基本等同于CRPS

      3年前
  • Raven

    以后多sata设备会不会出问题呢?毕竟一块硬盘5-10W, 或者会不会由于成本问题减少sata口的数量

    3年前
    • fcpowerup

      @Raven: 到时候市面上的主板自然会有各个档次的SATA输出能力给用户选择。用户只需要按需选择。品牌机或者是服务器上用这种方式生成5V供给SATA已经很久。长期看SATA会被淘汰,M2已经有取代SATA的趋势。

      3年前
    • Jao

      @fcpowerup: 现在看不懂12VO为毛才这个时候推出。。
      我的SFX电源老化了,想换个电源,但是有几个问题非常困扰:
      1、如果要取代SATA那么主板会不会给五六个M.2?(拓展是必须的,目前用到U.2)
      2、日前主板有将近10个USB,主板会不会给100w的5V供电?(10个USB我是可以插满的,而且新的设备对电流的需求很大)
      3、ITX主板本身LAYOUT就很难,把DCDC再加一堆,不得来个华擎那种立体堆叠了?这波操作很迷。。。

      3年前
    • fcpowerup

      @Jao: 目前还是买ATX电源,不需要考虑那么多,主板厂家无动于衷。

      3年前
    • Jao

      @fcpowerup: 就目前来看,我的话肯定是要考虑向上拓展的,因此花了一晚上去了解这个新标准的电源,发现海韵的10pin引脚定义是与intel一致,当向上拓展时是直接支持12V输出了,仅仅是3.3V不接负载罢了。

      3年前
  • zkm

    电源这块容易让人一头雾水
    大4pin取消了5V和对应的GND,SATA取消3.3V,可想而知电源也要使用转接头的混乱过渡时期了,硬盘风扇灯条点不亮
    而且一直残念PCI-E为啥8pin是新增2根GND,而不是新增一组12V

    3年前
    • fcpowerup

      @zkm: 12VO时期,5V和3.3V由主板生成、出线。PCIE是遵循PCIE标准,3pin是12V,3pin是GND,剩下2pin是Sense。

      3年前
  • 111

    现在有些电源就有主板10pin供电插口,是不是跟这个新标准完全不一样,我看插口都不一样

    3年前
    • fcpowerup

      @111: 品牌机里面有一些用了很久的10Pin插座,长得一样,里面的电压定义不一样

      3年前
  • 英年早宅

    ax1600i还想当传家宝呢,可恶的嘤特尔 😛

    3年前
  • 迎风舞焰

    据说2020有个新协议,单8pin最高能600W。请问有这回事吗?

    2年前
  • 八零后大妈的老公

    受益匪浅,虽然大部分看不懂。

    2年前
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