在今年3月份,英特尔正式公开了ATX 3.0以及ATX12VO 2.0电源设计指南,为PC电源引入了在PCI-E 5.0规范当中为高功率硬件所准备的12VHPWR供电接口,同时在电源性能表现上也有一些相关的要求,包括电气性能要求以及相应的测试方案。而与ATX 3.0电源设计指南几乎是同期登场的RTX 3090 Ti显卡则是第一款在非公版产品上大规模应用12VHPWR供电接口的PC硬件产品,因此有不少同学或多或少都有下面这样的认知,例如“RTX 3090 Ti属于PCI-E 5.0显卡”、“具备12VHPWR供电接口的电源就是ATX 3.0电源”、“PCI-E 5.0显卡必须搭配ATX 3.0电源使用”等等。
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但事实真的是这样吗?诚然ATX 3.0电源、12VHPWR接口以及PCI-E 5.0显卡在相互之间确实有千丝万缕的关系,但要说直接画上等号的话,却又不是那么简单。今天我们就在这里捋一捋它们之间的关系,说不行大家要重新认识这三者。
配置有12VHPWR接口的电源就是ATX 3.0电源吗?
英特尔在ATX 3.0电源设计指南中引入了12VHPWR供电接口,因此12VHPWR接口自然就成为了ATX 3.0电源的标志。然而根据ATX 3.0电源设计指南显示,并不是所有ATX 3.0电源都会配置12VHPWR供电接口,倘若电源的额定功率不超过450W,那么12VHPWR接口就属于“可选接口”,并不一定需要给电源配上,只有额定功率大于450W的ATX 3.0电源产品,12VHPWR接口才属于“必须配置”的范畴。
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不少电源产品现在已经在提供12VHPWR供电接口,例如先马已经为黑钻和XF系列中提供了线材更新
但即便电源配置有12VHPWR接口,也不代表其就属于ATX 3.0,其实在RTX 3090 Ti显卡发售之后,有不少电源厂商就已经为自家的产品提供12VHPWR接口的模组线,使得自家的电源产品不需要使用显卡自带的转接线就能直接为RTX 3090 Ti进行供电。但这样的电源产品就属于ATX 3.0电源吗?大概率不是的,因为ATX 3.0电源中还有一些相关的电气性能要求,只有满足了这些要求的电源才有资格成为一款ATX 3.0规格产品。
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这里我们以12VHPWR供电接口来举例说明,12VHPWR供电接口可以提供高达600W的供电能力,但是这个600W供电能力指的是持续输出能力,峰值功率的要求显然更高。按照ATX 3.0电源设计指南给出的规格,若其峰值功率的持续时间不超过100微秒,那么其峰值功耗允许达到TDP的3倍,也就是600W TDP的显卡,允许在100微秒内获得1800W的供电能力;如果峰值功耗持续时间是在100微秒到1秒之间,那么硬件可以获得的功率则与时长呈反比,持续的时间越长,允许的峰值功耗则越低。
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这就意味着,倘若电源配置有1个可提供600W功率的12VHPWR接口,那么电源本身能输出的+12V峰值功率,就需要达到100微秒内输出1800W的水平,而根据我们的了解,能够满足这个需求的电源,在额定功率上基本都可以轻松实现1200W的输出,这正好与英特尔给出的建议是相符合的。而这也不过是ATX 3.0电源的一部分规格,英特尔其实还给出了更详细的峰值功率测试方案,能通过这些测试的电源才有资格成为ATX 3.0电源。
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从上述测试规格可以看到,对于额定功率大于450W的ATX 3.0电源,其峰值功率是需要在100微秒以内实现200%输出的,也就是说1000W额定功率电源,100微秒以内的峰值功率要达到2000W的水平。为此有部分电源厂商直言,以目前的PC电源技术,这就相当于是做一个1600W级别的电源产品,再标注为1000W额定功率,才能满足ATX 3.0电源的要求。
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由于12VHPWR接口功率可达600W,因此线材的要求也会更高,多数用上了16AWG规格
因此12VHPWR供电接口与ATX 3.0电源之间并不能直接画上等号,只有符合ATX 3.0相关设计要求且通过了相关测试的电源产品,才能称得上是ATX 3.0规格电源。而12VHPWR接口也并非ATX 3.0电源才可以配置,只要电源的额定功率和峰值功率能够满足接口的需求,即便是现有产品一样可以提供高规格的12VHPWR接口。
PCI-E 5.0显卡必须使用12VHPWR接口吗?
在回答这个问题之前,我们不妨先看一个简单的问题,那就是配置12VHPWR接口显卡是PCI-E 5.0显卡吗?这个问题的答案是显而易见的,诚然12VHPWR供电接口确实是PCI-E 5.0规范中指定的高功率供电接口,然而非公版的RTX 3090 Ti显卡可以说是大规模应用了12VHPWR供电接口,但很显然这些RTX 3090 Ti并不属于PCI-E 5.0产品,它们仍然属于PCI-E 4.0的范畴,因此使用12VHPWR供电接口的显卡并不一定是PCI-E 5.0显卡。
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PCI-E 5.0规范并未放弃现有的供电接口
那这个问题反过来就会成立吗?也不见得,PCI-E 5.0规范并没有放弃如今仍在广泛使用的6pin以及6+2pin PCI-E供电接口,仍然把它们当做标准接口继续使用,6pin接口仍然可以用在不超过75W供电的环境中,6+2pin或者8pin接口则可以输出150W功率,只有单接口输出大于等于150W功率时才需要用上12VHPWR接口的。因此即便进入到PCI-E 5.0时代,显卡产品中也应该会大量存在使用6pin、6+2pin、8pin接口供电的产品,12VHPWR接口的优势在于以较小的体积提供高功率,一般来说只有中高端产品才会大量应用。
PCI-E 5.0显卡必须使用ATX 3.0电源吗?
既然PCI-E 5.0显卡与12VHPWR接口、ATX 3.0电源与12VHPWR接口都没有必然或者说可以画上等号的关系,那么PCI-E 5.0显卡与ATX 3.0电源是不是也无法画上等号呢?其实这个问题在目前还没有明确的定论,不能说PCI-E 5.0显卡与ATX 3.0电源毫无关系,毕竟后者可以说是为了满足前者的需求才制定的,但目前为止市场上仍然没有真正意义上的PCI-E 5.0显卡产品以及ATX 3.0电源产品,两者是否必须搭配使用自然就无法验证了。
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12VHPWR接口是关键
但PCI-E 5.0显卡与ATX 3.0电源会形成“最佳搭配”,这点的可能性还是很高的,这里的关键就在与12VHPWR供电接口上,这个接口采用12+4pin设计,其中12pin负责供电,而另外4pin则用于显卡与电源之间的通讯,让显卡可以明确知道电源的供电能力,电源也能知道显卡的供电状况,双方可以对这些信息进行处理,然后对各自的工作状态进行调整,使得双方可以相互配合工作,发挥最大效能。
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我们不妨来看一眼12VHPWR供电接口的定义,该接口的12pin全部用于供电,而下方的4pin则是显卡与电源的通讯接口,从左到右分别为S1、S2、S3、S4,其中S1与S2主要用于显卡与电源之间的工作状态信息传递,而S3与S4则是通过高低电平的组合来表示接口功率。
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按照上表显示,Open对应的是高电平,Gnd对应的是低电平,当S3和S4也就是Sense0和Sense1都是高电平的时候,那就代表12VHPWR接口的功率是150W规格,倘若两个接口都是低电平的时候,这就意味着12VHPWR接口可以提供的功率为600W规格。因此如见通过更换模组线来提供12VHPWR接口的电源产品,都会不约而同的将S3和S4接口连接到地线上,这样即便是用到PCI-E 5.0显卡上,显卡也能按照600W的需求从电源取电。然而由于这样的电源并没有连接S1和S2,因此无法实现显卡与电源之间的工作状态通讯,无法实现双方配合工作,因此这样的电源只能满足PCI-E 5.0显卡的供电需求,但算不上是PCI-E 5.0显卡的最佳搭档。
而ATX 3.0电源不仅可以满足PCI-E 5.0显卡的供电需求,其还具备与PCI-E 5.0显卡相互通讯的能力,两者相互搭配使用的时候,理论上可以实现最佳的工作状态,有利于保证整个系统的稳定性。因此PCI-E 5.0显卡不一定只能使用ATX 3.0电源进行供电,但要达到“最佳搭配”的效果,就目前的信息来看,可能还真的非ATX 3.0电源莫属。

来源:超能网




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