时间:2022/4/20 10:58:59 | 作者:chenp | 来源:电脑报
PC 电源标准变化如此缓慢,英特尔 ATX 电源指南的最后一次重大修订,可能比你的汽车、冰箱或你的孩子还要古老。
但今年,英特尔展开了自 2003 年以来对该规范的第一次重大改革,这应该会带来更高的可靠性、更高的效率,并运行高达600瓦的显卡。
被称为 ATX 3.0 版的多轨电源设计指南,重点介绍了“电源偏移”,以确保高功率GPU不会使用户的 PC 崩溃,增加了新的 GPU 电源连接器,并在空闲时提高效率。
英特尔的 ATX 3.0 电源设计指南并不是该公司向电源公司发号施令,它是推荐的指导方针,以及来自其他对 PC 感兴趣的公司的意见。不过,由于英特尔在计算机领域的影响太大,它的规格通常会成为每个人都围绕着的事实上的标准。
PCWorld 最近采访了英特尔的 Stephen Eastman,他为该公司撰写了电源设计指南。他不仅解释了 ATX 3.0 是什么,还解释了近 20 年来 PC 电源第一次重大修订背后的决定背后的“原因”。
PCIe 5 12VHPWR 连接器
ATX 3.0 引人注目的新功能是包含一个新的 PCIe 5.0 12VHPWR 连接器。该连接器显然具有 12 个引脚,而不是通常的 6 个或 8 个引脚,每个引脚的设计非常相似(但更小)。它包括一个较小的连接器,它带有额外的信号,让显卡知道电源可以提供多少功率。
目前,显卡的供电量取决于插入的 6 针或 8 针连接器的数量,其中 6 针的额定功率为 75 瓦,8 针的额定功率为 150 瓦。使用新的 PCIe 5.0 连接器,电源和电缆将能够提供 150 瓦至 600 瓦的功率,具体取决于设备。
由于 500 瓦电源不太可能配备可以为显卡提供 450 瓦功率的 PCIe 5.0 连接器,因此建议对电缆本身进行标记,以指示其最大供应电压。新电缆基本上取代了更高功率卡对多根电缆的需求。在模块化电源上,新电缆将匹配特定的 PCIe 输出,类似于你在当今 PSU 上看到的。

这是最新的 PCIe 5.0 12VHPWR 连接器,将用于更新的显卡。 ATX12VO 2.0 规格的最新设计具有更大的护罩,以保护额外的 4 针免受损坏。
令人困惑的连接器
PCIe 5.0 GPU 电源连接器如何工作?一个稍微令人困惑的方面是单插头设计比较简单。今天,如果你使用需要三个 8 针 PCIe GPU 插头的 GPU ,并尝试将其与当前的 650 瓦电源配对,它不太可能工作,你会立即知道,因为 PSU 可能只有一个或两个 8 -pin PCIe GPU 插头。这根本不足以启动 GPU,系统会通过不发布来提醒用户这一点。
借助 PCIe 5.0 和 ATX 3.0,单个连接器和电缆意味着消费者可以将过去需要三个 8 针连接器的 450 瓦 GPU 插入 650 瓦 ATX 3.0 电源。
英特尔认为,在这种不匹配的情况下,系统有望启动到操作系统,并且显卡供应商的驱动程序会提醒你 GPU 现在正在以功率限制模式运行。一些 GPU 供应商也可能选择简单地停止启动并显示一条错误消息,即我们今天看到的电源功率不足。显然,解决方法是购买更大功率的电源,或将显卡退回并重换适合该电源的显卡。
Nvidia 的新 GeForce RTX 3090 Ti 是第一款配备 PCIe 5.0 连接器的 GPU,但由于目前还没有任何带有 PCIe 5.0 连接器的电源广泛可用,因此主板供应商提供了连接三个 8 针 PCIe GPU 连接器的适配器电缆或加密狗连接到单个 PCIe 5.0 12VHPWR 连接器。它们肯定有效,但问题是它们是否合法。根据英特尔的说法,ATX 3.0 和 PCI SIG 小组都没有批准使用适配器,但也没有禁止它们。
虽然 GPU 随附的适配器很好,但从技术上讲,8 针 GPU 连接器支持最大 150 瓦,当你使用其中三个时,纸面上的最大功率为 450 瓦。实际上,根据电源制造商 Corsair 的说法,大多数电源和大多数 8 针插头可以支持 324 瓦(12 伏时为 27 安培)甚至 468 瓦(12 伏时为 39 安培)。当然,这取决于电源设计。无法保证每个 PSU 可以通过这三个 8 针 GPU 插头支持什么。

电源偏移及可能需要新 PSU 的原因
借助新的 PCIe 5.0 连接器和 ATX 3.0,英特尔和 PCI SIG 解决了双方委婉地称为“电源偏移”的问题。你可能会通过术语“功率峰值”来识别它。PCI SIG 基本上概述了 GPU 超过卡的最大持续功率 3 倍的能力。这意味着 PCIe 5.0 12VHPWR 连接器上的 600 瓦显卡可以在 100 微秒内飙升至 1800 瓦。
为了帮助消除这些极短的功率偏移,电源必须设计有足够的额外电容器,以防止系统功率下降并可能导致 PC 崩溃。根据英特尔的估计,一个 300 瓦的 GPU 可以在适当设计的 ATX 3.0 上支持,一个 750 瓦的电源用于 CPU,另外 150 瓦用于机箱中的其余硬件。
英特尔认为,如果您要尝试调整现有的 ATX 2.X 电源以运行相同的 300 瓦 GPU,则可能需要 1100 瓦的电源来支持 GPU、CPU 并考虑功率偏移。这可能取决于较旧的 PSU 设计以及 GPU 进行高功率偏移的频率。

英特尔估计,功率最高的 GPU 为 600 瓦,CPU 为 300 瓦,PC 中的其他组件为 300 瓦,可能需要 1200 瓦的 ATX 3.0 PSU。在较旧的 ATX 设计上,用户甚至需要额外的空间,因为该设计可能没有额外的容量来支持功率偏移。
许多人会不愿停用他们的电源,并想知道为什么如此重要。毕竟,“功率偏移”不只是 GPU 制造商违反规则并超过功耗吗?我们同意这种观点,但限制那些极短的偏移也意味着限制 GPU 性能。很明显,一段时间以来,我们一直处于电源能力的极限。
有关 GeForce RTX 3080 和 3080 Ti 系统因瞬态电压尖峰而崩溃的传闻已经有一段时间了。虽然绝大多数游戏玩家都很好,但某些电源或系统配置似乎无法处理相同的电源偏移。更糟糕的是,附加板制造商会知道他们在很短的时间内超出了功率,但他们真的不知道电源的不同设计可以处理什么。
使用 ATX 3.0,这些偏差将被正式化,因此 GPU 供应商最终有了他们可以遵循的界限。同样,以前从未在纸上说明过功率偏移,但在 ATX 3.0 下,GPU 或电路板供应商现在知道它允许在 100 微秒内推动 200% 的电源最大额定功率或 120% 的 PSU 最大额定功率100 毫秒。
最后,这应该有助于减少或基本上消除人们的系统在 GPU 决定将功率提高到 180% 时随机崩溃,因为现在为它设计了 ATX PSU。

随着“Power Excursion”要求的增加和强大的 GPU 功率,建议用户为 600 瓦 GPU 和 300 瓦 CPU 购买 1200 瓦 PSU。
ATX 3.0 PSU 有多大?
尽管今天(也未宣布)没有可用的消费级 GPU 可以消耗 600 瓦电能,但很明显 ATX 3.0 规范为它们提供了足够的空间——所以有一天,我们可能会看到一张显卡。对于普通的 DIYer,这就引出了一个问题:如果我想运行未来的 600 瓦 GPU,我需要多大的 PSU?英特尔有建议,但许多人可能不喜欢它,因为它的建议可能比现代 PC DIYers 习惯的容量要高得多。
英特尔的指导基于 GPU 的功耗与 CPU 的功耗以及 PC 中其余组件或“平台其余部分”的功耗预算。你可以在上面看到各种 GPU 的配置,但一个 600 瓦的 GPU 加一个 300 瓦的 CPU 和 300 瓦的风扇、RAM、存储,与在系统中运行的所有其他硬件将需要大约 1200 瓦的电源。这比使用 Nvidia 顶级 GeForce RTX 3090 Ti 的旧 ATX 2.X PSU 有很大的进步。请注意,这取决于正在使用的 CPU 以及系统中有多少其他硬件。