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2022年,PC電源出現大革新:就是ATX3.0 & PCle 5.0標準的發布。
而到了2023年,新規格又迎來一個補丁:ATX3.1 & PCle 5.1標準。
讓我簡單梳理一下整個事情的來龍去脈。
為啥要升級ATX3.1 & PCle 5.1?
在2022年正式發布新標準之前,上一次規范大改還是十多年前了(2007年發布的ATX 2.31版),所以電源標準已經有相當長的時間沒有變化了。
新標準產生的最大原因就是某顯卡廠商的旗艦級顯卡功耗越來越高。
PCle 5.0之前,intel和某廠約定的單顯卡最多功耗是300w。
而我們都知道RTX3080~3090的TDP都超過了300w。這這份指南中也能感到intel是有點抱怨的!(intel的心理活動:買我I家的顯卡不就沒這些問題了嗎)
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到了RTX 3090Ti和RTX 4090,TDP都達到了450w,考考大家如果使用傳統的8pin供電,得多個接口才能達到要求?
為此誕生了全新16針的12VHPWR,一個接口就能提供600w的供電,單口帶飛旗艦級顯卡就不再成為問題了(加上PCle的75w供電,顯卡的最高供電上限其實是675w)。
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▼12VHPWR的意思是12V High Power Connector,它采用12pin + 4 pin的形式。
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不過事情并沒有那么順利。
▼首先由于老電源沒有全新的12VHPWR接口,所以RTX40不管是公版還是非公版基本都帶了轉接線。但在新顯卡發布前就報道了某廠的提醒,這種轉接線插拔最多30次。后來果然一家代工廠做的轉接線還是出現一些問題。
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▼但接下來即使是直接使用RTX4090上的12VHPWR接口(非轉接),還是發生了幾起燒毀事件。
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▼官方調查說是由于連接器沒有完全插入顯卡,才導致的接口燒毀。
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▼并且如果線纜彎折嚴重或經常連接/斷開,在某些情況下就有可能出現過熱損損甚至直接導致線纜熔化的情況。還建議線纜距離插頭3.5cm以上的位置才開始彎曲。讓這種新接口顯得非常的嬌氣。
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新電源出師不利啊!所以不得不改!
ATX3.1 & PCle 5.1都升級了啥?
ATX3.0的設計規定其實除了12VHPWR,還有包括其它很多內容,比如CPU功率,整機功率,電源轉換效率,各種保護措施等等內容。但補丁包的更新大部分就是針對12VHPWR的。
名字不吉利,于是就換一個吧!
首先12VHPWR被取消了,但它只是在小修小改后換了名字繼續存在,現在叫12V-2x6接口。可能是12VHPWR的叫法不吉利,換一個轉轉運就好了!不得不說這波操作還真是熟悉的味道。
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物理層面的小修小改
既然接觸不良容易導致燒毀顯卡,那么就要避免這種現象的發生。
▼新規定將負責12v供電的端子增長0.25mm,邊帶信號(sideband signal)的端子縮短1.5mm。這樣插入時12v供電的端子之間更加容易完全接觸。如果未能完全接觸,那么邊帶信號的端子之間就更不容易接觸到,也就不會進行供電了。
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▼PCB接頭的標記也要改一改,以前的12VHPWR有一個H+的標記,現在換成了12v-2X6,變成了H++,以示區別。
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▼對接線端子的結構和性能參數也做了一些建議(非硬性要求)
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Sense增添了定義
▼12VHPWR有12個常規大小的接口,負責12v供電;還有4個小接口,負責邊帶信號(sideband signal),12V-2x6接口也依然是這個結構。
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▼4個小接口中兩個為sense,通過不同的狀態組合來達到不同的功率限值,有“初始允許功率”和“最大允許功率”兩個數值。這樣顯卡跟電源之間就有了通信交流。正常狀態下,顯卡需要多少電,電源就給多少。而一旦電源無法提供顯卡的功耗需求,顯卡也會自己降低功耗從而不會發生死機或重啟。12VHPWR對sense的定義如下:
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▼最新的2V-2x6接口的sense端子增加了一些定義:新增了0W的級別,也就是關斷輸出。同時150W檔次的定義方式也進行一定的更改。這樣即使在接口沒有正確安裝,比如沒插到底的情況下,12VHPWR接口最低仍然可以輸出100W功率,而12V-2x6接口要么直接沒有輸出,要么限制輸出功率,安全性自然有所提升了。
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瞬時峰值功率( Power Excursio)的解釋和限制
ATX3.0除了考慮了功耗的增加了,也考慮到瞬時峰值功率(Power Excursio)的提高。
之前RTX 3080 和 3090都有導致系統崩潰、黑屏的翻車傳聞,原因就這些大核心顯卡的瞬時峰值功率太大,遠超于電源額定功率導致的。
▼PCIe 5.0規范允許顯卡短暫超過現有電源功率限(短時高電流導致),解決了偶爾瞬時峰值功率高的問題。具體規定為:在持續時間小于100μs的瞬時功率相對于最大持續功率(大概就是TDP吧)的比值是3;而持續時間大于1s后的瞬時功率這個比值是1;而持續時間在100us和1s之間的瞬時功率,比值就是1~3,具體為自然對數函數關系。
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▼intel又做了個圖,看得更直觀,也就是在極短時間內,額定600w的接口可以提供3倍額定功率的性能,即1800w。
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▼PCIe 5.1并沒有太大的修改,只是更新了最大和連續功率的標準測量方法,算是一種更詳細解釋并加以一些限制。
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▼要觸發最大3倍額定功率的性能需要具備一些條件,否則就是2.5倍,或者就是等于額定功率。當然由于RTX40的瞬時峰值功率相對RTX30已經得到了改進,不會再產生過大的瞬時峰值功率值,所以也普通用戶也不需要太擔心這個問題。
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保持時間需求有所下降
以上的內容都是圍繞12VHPWR的改進。但其實還有一個其它的改變,就是保持時間需求有所下降。
▼為了順利開機與關機,PC電源有根據平臺需求制定的時序測試,分為T0至T6共計7個計時段,其中保持時間實際上就是T5+T6組成的。
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▼按照ATX 3.0的要求,保持時間中的T5是需要在滿載輸出的情況下達到不小于16ms的市場,而T6則需要不少于1ms,加起來就是保持時間要求的不少于17ms(100%負載)。
▼在ATX 3.1中,T5要求的16ms下降至11ms,T6則維持原來的要求不變,相當于變成了保持時間要求的不少于12ms(100%負載),不過原來的16ms依舊作為推薦值得以保留。
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對于廠商而言,這種標準下調,肯定能節約用料成本,讓未來的ATX 3.1電源成本能有所下降。
從ATX3.1和PCIE 5.1升級中我們能了解什么?
▼之前大家的一個質疑點就是12VHPWR接口的電流值過大:傳統的6pin接口最大電流上限為6.75A;傳統的8pin接口最大電流上限為13.5A,而12VHPWR接口的電流值達到了55A。即使是使用更粗的16AWG電線(傳統的大部分線材,使用18 AWG電線就可以),以及更多的接線,但每個接線端子承受的電流值也要達到9.2A。所以很多人都認為這是過于激進的設計,對電流冗余是否足夠有所懷疑。
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▼但從這次對12V-2x6升級來看,都是用來防止接觸不良的。顯然intel不認為12V-2x6/12VHPWR接口承擔了過大的電流值。在ATX3.0和ATX3.1中還有一個被提及的概念就是48VHPWR(它倒是沒改名),我一直以為它是intel的后手,高中物理告訴我們電流X電壓=功率,所以功率不變的前提下,電壓上升,電流必然降低,也就降低燒毀的風險。但現在看來intel認為還用不到它出場,48VHPWR不會出現在PC端市場,而是建議大型數據中心來使用。
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另外,12VHPWR接口和12V-2x6接口在物理結構上基本相同,應該能做到一定的互相兼容,但畢竟兩者的Sense定義不同了,應該會有些影響。
廠商們肯定又要洗一波ATX 3.1電源了!
Hydro G PRO 1200W開箱
按邏輯下面應該介紹下具體的ATX 3.1電源,但是。。。。現在還沒有ATX 3.1電源上市(估計明年會有?),所以現在買電源還是只能買ATX 3.0電源,而且從ATX3.1的升級內容來看,ATX 3.0電源也是沒有太大的問題,所以下面來介紹一款ATX3.0新電源!
▼全漢Hydro G Pro的最新1200w版本,采用了主動式PFC+LLC諧振+同步整流+DC-DC結構,通過了80Plus金牌認證,并給出了10年的質保時間。
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▼當然這還是一款PCIe 5.0和ATX3.0標準的電源,提供的還是12VHPWR接口。
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▼包裝背面是電源特色的一些介紹。
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▼打開包裝,里面有電源本體、更改電源外觀的貼紙、魔術扎帶(沒送塑料扎帶)、電源檢測器、螺絲、說明書。所有模組線材和電源線是用單獨的絨布包裝。
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▼80PLUS金牌,單路12V輸出設計,12V輸出最高為100A=1200W,5V、3.3V輸出20A,兩路聯合輸出最高為120W,+5V待機輸出3A=15W。
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▼電源采用了防潮設計,可在空氣濕度達到90%的環境中正常工作,側面只有電源系列的名稱,還是比較清爽的設計。
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▼電源表面為火山巖質感烤漆處理,防刮耐磨。
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▼電源尺寸15×15×8.6cm,長度達到了15cm,一些mini型機箱要注意兼容性了。但還是采用了12cm FDB動態液壓軸承靜音風扇,沒上13.5cm的風扇還是略有遺憾。
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▼中間的圖像logo采用金屬壓紋的處理,質感不錯。
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▼電源出風面有AC開關和一個ECO開關。
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▼開啟ECO溫控模式后,30%負載以下風扇停轉,最高轉速不超過1500轉,噪音可保持在30dBA,兼顧散熱與靜音。
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▼全模組設計,提供3個 PCIe和2個CPU接口(都是8pin的),可惜不能混插;12VHPWR接口也是給出了一個,SATA以及D型接口給出了5個,挺適合多硬盤用戶的。
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▼12VHPWR接口也算看一眼少一眼了,以后都會標注成12V-2X6,當然樣子其實是沒有變的。
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▼除了16pin線材,其它都是全黑扁平線材,易于彎折走線,一根24pin線材,2根8pin的CPU線,以及3個單8pin的PCIe線。
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▼sata和D型接口的線材也是有5根,保證了原生線材就能插滿接口。
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▼12VHPWR的16pin接口,16AWG線徑,蛇皮包網,線材還是比較硬的。接口沒有600W標識,不過不用擔心,它確實是支持600W的,畢竟標識不是強行規定,全漢電源線材就喜歡不去標注。
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最后
ATX 3.1電源的到來還有一段時間,不急確實可以等等,不過有剛需還是可以直接上的。從這次的ATX 3.1補丁可以看出,ATX3.0電源在使用只要注意安裝時的接觸不良問題就可以了。此外ATX3.0相比ATX3.1電源還有保持時間高的要求,更能保證電源本身的品質。
另外就是ATX 3.1電源初上市肯定不會有很大的性價比,而這次開箱的Hydro G Pro1200W在雙11活動的福利還是不錯的,預約搶購1098+送定制12VHPWR壓紋線,大家有需要的可以關注下。
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