atx电源的最重要的参数(科技年轮ATX电源标准的变迁)
atx电源的最重要的参数(科技年轮ATX电源标准的变迁)2002年1月1.2版本,由于ISA总线淘汰,-5V也淡出视野,如今24pin插头里对应位置变成了空pin,为了兼容和安全考虑,并没有替换给其他线路用。如今这个方案被保留了下来,根据用电情况,一般是4 4pin或者一个8pin接口。(但4 4槽每组左右对称,长的不一样,有防呆设计)那时候12V主要给风扇、电机用,核心硬件都是用的3.3V和5V。还有个6pinAUX口候补,可以作为3.3V、5V给一些高能耗CPU辅助供电。到了2000年2月的1.0版本,由于电老虎“奔四”,低电压下电流有点高、它忍不下,额外增加了一个4pin(Molex 39-01-2040)的 12V供电给CPU,转为高电压低电流方案,降低线材、针口压力。从此,主板上CPU旁边就有了个DC-DC转换电路,并由这个独立接口供电。它也叫P4接口,这一代也被叫做ATX-P4,不愧是intel,从各种意义上引领了电源升级的步伐..
主板上的接口多的数不清,有些甚至这辈子都用不上,针头定义也不一样,不能乱插,之前咱们聊到了那些《冷门插槽》(戳这里),今天就来聊聊热门接口。有什么接口任何电脑都要插呢?那肯定是电源插口了。
▌传统atx电源标准
其实我们现在用的ATX电源,在1995年末就制定了,统称ATX12V电源标准,经过大量更新修订(original - 1.x - 1.0 - 1.1 -1.2 - 1.3 - 2.x - 2.0 - 2.01 - 2.1 - 2.2 - 2.3 - 2.31 - 2.32 - 2.4 - 2.51 -2.52 - 2.53),已经过去了26个年头。早年主板供电是20pin的。
还有我们熟知的大4pin提供 12V和 5V,给P-ATA并口硬盘、光驱、还有5.25英寸大软驱用。还有个专门的小4pin Berg(Berg被FCI和Amphenol接连收购)给3.5英寸小软盘用。他们俩都是从AT标准时代继承来的。
那时候12V主要给风扇、电机用,核心硬件都是用的3.3V和5V。还有个6pinAUX口候补,可以作为3.3V、5V给一些高能耗CPU辅助供电。
到了2000年2月的1.0版本,由于电老虎“奔四”,低电压下电流有点高、它忍不下,额外增加了一个4pin(Molex 39-01-2040)的 12V供电给CPU,
转为高电压低电流方案,降低线材、针口压力。从此,主板上CPU旁边就有了个DC-DC转换电路,并由这个独立接口供电。它也叫P4接口,这一代也被叫做ATX-P4,不愧是intel,从各种意义上引领了电源升级的步伐...
如今这个方案被保留了下来,根据用电情况,一般是4 4pin或者一个8pin接口。(但4 4槽每组左右对称,长的不一样,有防呆设计)
2002年1月1.2版本,由于ISA总线淘汰,-5V也淡出视野,如今24pin插头里对应位置变成了空pin,为了兼容和安全考虑,并没有替换给其他线路用。
这边顺便讲一下什么是DC-to-DC:通常写成DC-DC、DC2DC等形式,在直流电路中,把一个电压值的电能转变成另一个电压值的电路,也就是升降电压。廉价电源还有用比较差的(单/双)磁放大方案的。
一般这个模块都是在电源上,降压了再传给硬件。如今渐渐开始转移到主板上。下一章ATX12VO会再次提到。
2001年SATA接口确立,直到2003年2月制定的2.0版本大更新中,SATA扁15pin 串口硬盘接口成为标配。这代伴随intel 915平台推出、AGP过渡到PCIe1.0、DDR2内存登场,变化非常大,可能考虑到下游厂商跟不上节奏,留了两手准备,同年4月反而推出了小更新的1.3版本。
2.0版本中把20pin主板供电接口提升到了24pin,为了兼容性,大多是20 4pin合体插头,多了额外的3.3V、5V、12V、GND(由最早的6pin AUX合并成标配),提供给PCIe槽。分体之后也能给老主板用(-5V ISA槽的除外)。
还有一个争议比较大的改变,虽然ATX2.0对电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等方面做了新规定。但限制 12V单路输出最大240VA,也就是每路 12V最大20A电流,很多电源需要分出 12VDC1、 12VDC2两组输出,一组专供CPU。限制电流、防止插座和线材过热着火,
也就有了DIY市场双路之坑...搞的大家选电源得看清楚铭牌、算功耗、要看“最大联合输出功率”多少。(有真伪双路之分,大多是单路设计,一个绕组出来的,现在买电源无脑单路即可)
早年电流没那么高的时候,插头触芯用的大多都是Molex 5556端子(JR系列),每1pin都有电流承载上限,好点的型号大概在9A,以至于高功耗平台有人用转接线的话,会导致接口融化烧毁的情况,
2005年3月,从ATX 2.2开始,24pin和CPU供电接口要求使用承载电流更大的Molex 44476-1112(PlusHCS系列)或同级别端子,提升到了11A。(也就是说一组8pin里4根12V算下来132W,超频需要双8pin以上)但需要注意,不是所有电源都给你上最好的,买DIY模组线也要问清楚。
2007年3月的2.3版本也是个大更新,过去除了ATX12V标准外,还有CFX12V、LFX12V、SFX12V、TFX12V一大堆,从这代开始统一成一个桌面电源设计指南,叫PSU DG(Intel PowerSupply Design Guide for Desktop Platform Form Factors),沿用至今。不再叫ATX12V,但由于版本号不同、太麻烦,所以一般还是讲ATX12V版本。
这一代要求电源转换效率最低达到70%。推荐80%转换率,不过并不是我们熟知的80Plus认证,而是建议符合美国的能源之星4.0要求,但这代能源之星真的很严格,刚好规定得达到80Plus铜牌及以上。
其中还有一些小更新,增加了对最大纹波/噪声、上升时间等要求,这边就不展开提了。到了2017年9月的2.51版本支持ASM可替代睡眠模式,也就是Win10的Modern Standby,对应和手机一样的S0睡眠模式,取代传统S3睡眠模式(除内存外都停止工作),可以联网、听歌。
(数字越小一般唤醒越快、但越费电)
(对应的改了通电时序要求)
这对笔记本电脑的续航影响比较大,要更好的待机续航,要么从BIOS里开S3,要么把系统电源选项的睡眠改成休眠。
后来的2.52版本还要求电源能够承受每 180 秒(每天 480 次)的电源循环或每年175200 次。还建议电源风扇至少延迟两秒开启,以改善用户体验。
这代还提高了CPU峰值电流需求,TDP 80W、65W对应的14A、12A都提高到了18A。还提高了12V瞬态响应要求的步进大小,12V1推荐70%,12V2从60%提升到85%,增加了V3、V4都是80%。(同时12V2要求最小负载0A)
5Vsb(Standby等待电压)要求符合欧盟ErPLot 6 2013待机功率规范,45mA极低负载下效率必须高于45%。要求很高,促使很多电源更改待机电路设计,使得待机下更节能环保。
2018年6月的2.52修订版中,为了应对9代酷睿和Zen2的大战,intel再次提高了12V不同TDP处理器对应的峰值电流需求,新增了140W和165W项。
另外 3.3V从SATA V3.2规范中正式移除,兼容V3.3标准。家用电源3.3V是用不上的,如果你买的HGST充氦服务器硬盘,肯定很熟悉这条。插上会触发Power Disable(PWDIS)反而不识别,需要剪线或者贴胶条才能用...
2020年6月发布的2.53又做了小更新,多了一些效率建议,参考了同年4月的能源之星8.0规范。
不过正如大更新2.0出的比补丁1.3出的早,某个新版本出的又比小补丁2.53还早,在早在2019年末问世。不同的是,这一回它争议很大,2年了,依然无人问津。它就是ATX12VO,关于它的故事,我们下回再叙。
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参考&引用:
www.fcpowerup.com/psudg
www.expreview.com/69624.html
www.fcpowerup.com/intel-atx12vo
en.wikipedia.org/wiki/ATX#Power_supply
zh.wikipedia.org/wiki/高级配置与电源接口
en.wikipedia.org/wiki/Energy_Star#Home_office
playtool.com/pages/psuconnectors/connectors.html
elecfans.com/article/83/116/2017/20170302490845.html