Питание atx 12v: ATX12VO — питаемся по-новому / Хабр

Содержание

ATX12VO — питаемся по-новому / Хабр

saul

Блог компании Intel Компьютерное железо Настольные компьютеры

Даже в постоянно изменяющемся компьютерном мире есть островки спокойствия, куда редко ступает нога улучшателей. Эти компоненты ПК живут по многократно апробированному на практике принципу «работает — не трогай». Один из примеров такого взаимовыгодного долгожительства — форм-фактор АТХ и его компоненты. Однако даже самые удачные решения иногда подвергаются ревизии. В 2020 году Intel предлагает новый вариант блока питания для настольных ПК — ATX12VO.


Всем хорошо известный стандарт АТХ был разработан Intel в 1995 году; он регламентировал как механические параметры компьютерной системы, так и схему ее электропитания: набор напряжений, подаваемых с БП на материнскую плату и другие компоненты, геометрию и распиновку разъемов питания, а также принципы управления электрической цепью. Согласно текущему стандарту, блок питания поставляет на материнскую плату постоянные напряжения 3.3 В, ±5 В и ±12 В при помощи основного 24-пинового разъема. Питание на прочие устройства и компоненты компьютера также по большей части распределяется от БП.

Стандарт ATX12VO существенно изменяет электрическую схему компьютера. 12VO означает «12 V Only», сам блок питания при этом называется «Single Rail PSU», то есть «БП с одним выходным напряжением». Сущность идеи теперь наверняка понятна: на материнскую плату подается одно-единственное напряжение +12 В с использованием укороченного 10-пинового разъема. Дальнейшим преобразованием напряжения и раздачей питания низковольтным потребителям занимается сама плата. Разъемы питания распаиваются в удобных для этого местах, скажем, для накопителей — рядом с разъемами для data-кабелей.

Сила тока рассчитывается исходя из практического норматива в 6-8 А на пин. В том случае, если подаваемой на плату мощности не хватает для нормальной работы ПК (установлен мощный процессор либо иной потребитель, применяется разгон), блок питания может предоставить дополнительные 12 В линии питания, при этом применяется модульный принцип: провода подключаются к разъемам на задней стенке БП.

Новый стандарт электропитания имеет два основных преимущества:

  1. Существенно уменьшается количество электрических проводов и разъемов в корпусе компьютера. Больше нет необходимости использовать стяжки для организации гирлянд неиспользуемых колодок — внутри находятся только нужные силовые элементы. Дополнительно, маленький основной разъем экономит место на материнской плате.
  2. Питание через материнскую плату позволяет реализовать более тонкие режимы энергопотребления и энергосбережения, в частности, Alternative Sleep Mode (ASM). Десктоп, так же как и ноутбук, в XXI веке должен быть энергоэффективным.


Блоки питания нового стандарта появятся уже в этом году, первоначально в готовых моделях ОЕМ-производителей. Далее появится поддержка ATX12VO и на уровне продаваемых отдельно материнских плат. Подробный технический документ, описывающий новый стандарт, доступен на сайте Intel.

Теги:

  • ATX12VO
  • блок питания

Хабы:

  • Блог компании Intel
  • Компьютерное железо
  • Настольные компьютеры

Всего голосов 31: ↑28 и ↓3 +25

Просмотры

22K

Комментарии
127

Сайт

Twitter

ВКонтакте

Виктор Гурылев
@saul

Пользователь

Комментарии
Комментарии 127

ATX 12V — стандарт, версии.

Что означает и что регламентирует?

ATX12V – общий стандарт для блоков питания, дополняющий спецификации ATX, касательно питания по линии 12V и не только.

Был введён в обиход со времён процессора Pentium 42000 года), так как это первый процессор, к которому подводилось 12V, а не общепринятые в те времена 5V.

Регламентирует:
  • — Минимальная сила тока по линиям 12V.
  • Качество проводов и толщина сечения.
  • — Допустимые отклонения от 12V, 5V, 3.3V.
  • Разновидности присутствующих разъёмов и их количество.
  • — Минимальный уровень КПД.

Версии стандартов:


V1. 0

  • — Введён дополнительный 4-пин разъём для питания процессора, подключаемый к материнской плате, так как процессор потреблял много энергии (P4).
  • — Увеличена отдаваемая энергия по линии 12V.

V1.1

  • — Немного увеличена мощность 3.3V линии и несколько «косметических» улучшений.

V1.2

  • -Опционально убрана линия -5V за ненадобностью (раньше питала ISA разъём).

V1.3

  • — Немного увеличена мощность 12V линий.
  • — Установлен минимальный порог КПД для слабой и нормальной нагрузки.
  • — Регламентирован допустимый уровень шума
  • — Добавлены SATA разъёмы для питания.
  • — Запрещена линия -5V

V2.0

  • — Введён 24-пиновый разъём вместо 20-пинового.
  • —  6-pin AUX разъём, убрали за ненадобностью.
  • — Предписывает опционально наличие 2-х линий 12V (12V1 & 12V2).
  • — Значительно увеличена максимальная мощность, подаваемая на линии 12V.
  • — Уменьшена подаваемая мощность на линии 3.3V и 5V (перенаправлена на 12V).
  • — Обязательное наличие SATA Power разъёмов.
  • — Несколько других мелких улучшений.

V2.01

  • -Запрещена линия -5V (опять но уже во 2-й версии).

V2.1

  • — Увеличена мощность всех питающих линий.
  • — Увеличен минимальный уровень КПД.
  • — Добавлен 6-пин разъём для видеокарты, который позволяет установить видеокарту с уровнем потребления выше 75W.

V2.2

  • — Добавлен 8-pin питающий разъём для видеокарты, который добавляет 150W.

V2.3

  • — Минимальный уровень КПД вырос с 70 до 80%
  • — Были понижены требования по нагрузке на 12V линии.
  • — Регламентируется, что 12V линии должны выдавать мощность более 20A
robot



Записи автора

10. 11.2011

Hi-Tech справочник

ATX, atx12v, блок питания, версии, кпд, напряжение, питание, стандарт

Предыдущая записьСледующая запись

Intel ATX12VO по сравнению со спецификацией 12 В Объяснение технических характеристик и мнение производителей | GamersNexus

 

Мы должны начать с этого замечания: 12VO, в некотором смысле, на самом деле не новинка. Такие компании, как Dell, HP и Lenovo, особенно HP, уже давно используют в своих системах блоки питания только с напряжением 12 В. В этих системах материнские платы оснащены всеми понижающими и повышающими преобразователями постоянного тока, необходимыми для дисков. Хотя они существовали, они не были стандартизированы и часто использовали проприетарные разъемы или источники питания. Разница сегодня заключается в том, что Intel стремится стандартизировать эти типы блоков питания, и основная причина заключается в том, что им легче соответствовать требованиям эффективности, установленным государственными органами. Эти правила применяются к готовым системам, а не к системам для энтузиастов DIY, но недавний вопрос заключался в том, будет ли это медленно выползать из предварительно встроенных в DIY. Многие готовые модели, особенно от традиционных OEM-производителей, используют материнские платы, которые нельзя купить в розницу. Готовые игровые сборки более высокого класса используют розничные материнские платы, и здесь начинают возникать вопросы.

Обратите внимание, что это видео уже публиковалось на нашем канале, его можно найти здесь:

Давайте начнем с предыстории. Intel опубликовала исходную спецификацию ATX (без -12VO) для материнских плат и блоков питания еще в 1995 г., а спецификацию ATX12V (без -O) — в 2000 г., из чего мы можем сделать два важных вывода: во-первых, ATX12VO — это скорее ревизия собственной технологии Intel. чем Intel пытается захватить бразды правления из ниоткуда, и, во-вторых, спецификация ATX12V устарела. Технически ATX относится к форм-фактору и общему дизайну (в настоящее время в версии 2.2), а ATX12V относится к конкретным функциям блока питания (в настоящее время в версии 2.52). Обратите внимание, что спецификация Intel ATX12V также отвечает за такие вещи, как требование пульсаций 120 мВ, подчеркивая, насколько это старо.

Блоки питания обеспечивают питание 12 В, 5 В и 3,3 В для материнских плат, разделенных на три отдельных «рельса». Из кабелей, поставляемых с большинством современных блоков питания, контакты 5 В или 3,3 В есть только в 24-контактных разъемах питания ATX, MOLEX 4-pin и SATA. 6/8-контактные разъемы PCIe, разъемы ATX12V и EPS12V используют только 12 В и заземление. Шины 3,3 В и 5 В в основном используются для таких вещей, как некоторые полосы RGB на 5 В, некоторые периферийные устройства и устройства хранения. Большинство 4-контактных разъемов MOLEX используют только 12 В и землю, полностью пропуская линию 5 В.

Питание 3,3 В и 5 В сейчас используется в ПК гораздо меньше, чем это было, когда спецификация ATX писалась несколько десятилетий назад, и используется меньше все время, поэтому Intel опубликовала спецификацию блока питания, которую они назвали «Только 12 Вольт». (12ВО). ATX12VO использует один 10-контактный разъем для замены существующего 24-контактного разъема ATX, и, как следует из названия, блок питания не обеспечивает ничего, кроме одной шины питания 12 В для всех кабелей. Спецификация включает полный набор электрических и физических рекомендаций по созданию блока питания, который будет совместим с системами 12VO, включая версии CFX, LFX, SFX, TFX и Flex ATX (CFX12VO, LFX12VO и т. д.), а также рекомендации по разъемы и кабели. Мы сосредоточились на ATX12VO, но идея у всех одинакова.

Когда мы спросили Intel, каковы их цели в отношении 12VO, они ответили: «ATX12VO — это одна из попыток Intel повысить эффективность систем OEM/SI и продуктов отраслевых партнеров. Одной из непосредственных целей ATX12VO является обеспечение соответствия множеству государственных нормативов в области энергетики. Самые последние правительственные постановления об энергопотреблении требуют от OEM-производителей использовать чрезвычайно низкие уровни энергопотребления системы в режиме ожидания, чтобы снизить энергопотребление настольных компьютеров в режиме ожидания [. ..] Существует множество преимуществ для всех сегментов настольных компьютеров, включая меньший разъем, более гибкую конструкцию платы и улучшенное преобразование энергии. . ATX12VO подходит не только для небольших настольных компьютеров».

Основным преимуществом исключения других напряжений является эффективность с точки зрения кабелей, цены и энергопотребления. Во-первых, удаление более половины контактов из основного разъема питания делает его менее громоздким, как мы уже видели на Intel Compute Element (или Ghost Canyon NUC), в котором используется 10-контактный разъем 12VO. 24-контактный кабель ATX неизменно является самым большим кабелем, который труднее всего закрепить на рабочем столе, и он определяет размер кабельных вырезов в каждом корпусе ПК.

В новой спецификации Intel говорится о разъемах материнской платы и сквозном питании:

ATX12VO уменьшает размер основного разъема питания, но не устраняет необходимость понижения напряжения 12 В для таких устройств, как SATA и USB, — оно просто шунтирует на материнскую плату, занимая там ценную недвижимость и перекладывая затраты с одного продукта на другой. Материнская плата теперь также должна иметь свои собственные разъемы питания SATA, поэтому еще неизвестно, насколько аккуратнее будет полноразмерная компоновка ATX12VO. Это создает значительную нагрузку на материнские платы, особенно материнские платы для энтузиастов, которые уже оснащены микросхемами и интерфейсами.

От Intel: «Разъемы материнской платы для устройств такого типа необходимы и описаны в разделе 4.3 спецификации ATX12VO. Разработчики материнских плат должны будут решить, сколько устройств и мощность обеспечить этим типам устройств для питания 5 В и 12 В. Если устройство рассчитано только на 12 В — например, некоторые светодиоды, вентиляторы или решения для жидкостного охлаждения — периферийный разъем 1×4 все еще существует в качестве дополнительного разъема, но блок питания может обеспечить только 12 В и заземляющие контакты». Разъем 1×4 относится к MOLEX, который может обеспечивать питание как 5 В, так и 12 В, но иногда используется только для 12 В. У производителей блоков питания будет возможность предоставить разъемы MOLEX только с подключенными контактами 12 В и заземления. 4- и 8-контактные разъемы процессора остались без изменений.

Создание блока питания, который обеспечивает исключительно питание 12 В, очевидно, проще, чем создание блока питания, который обеспечивает питание 12 В, 5 В и 3,3 В, и это также потенциально дешевле. Для создания блока питания ATX12VO требуется меньше кабелей, меньше внутреннего оборудования и меньше инженерных разработок. Опять же, работа, исключаемая со стороны блока питания, просто переносится на сторону материнской платы, поэтому стоимость системы в целом может не снизиться. Логично предположить, что поскольку разъем питания ATX12VO представляет собой урезанную версию существующего 24-контактного разъема, существующие блоки питания ATX будут совместимы с материнскими платами ATX12VO с помощью кабеля-переходника, но тут все сложнее. На вопрос, можно ли использовать кабель пассивного адаптера, представители Intel ответили следующее:

«Основной проблемой при использовании существующего блока питания Multi-Rail ATX для питания новой материнской платы ATX12VO является резервная шина 12 В. Существующие блоки питания Multi Rail ATX используют шину 5VSB. Это должно быть преобразовано в шину 12VSB для работы с материнскими платами ATX12VO. Новая резервная шина 12 В была определена в результате работы с поставщиками блоков питания и производителями материнских плат, чтобы определить наилучшую общую эффективность. Были незначительные различия в эффективности между 12VSB и 5VSB. Использование новых блоков питания только на 12 В/12 ВSB было лучшим вариантом для повышения общей энергоэффективности».

Похоже, что совместимость не исключена полностью, но это будет не так просто, как просто подключить правильные контакты. Ожидается, что блоки питания в среднем будут служить дольше, чем материнские платы, поэтому это может быть важным моментом, если ATX12VO когда-либо собирается победить сообщество DIY. Мы связались с инженером по источникам питания в крупной компании и подтвердили, что адаптер 5VSB на 12VSB возможен и уже существует, поскольку ATX12VO во многом похож на блоки питания, которые Lenovo, HP и Dell уже имеют для OEM-систем. Например, можно взять адаптер HP-to-ATX12V и повторно подключить его для работы с 12VO.

Любой, кто лично ознакомился со спецификацией, возможно, заметил, что она озаглавлена ​​«Форм-факторы настольной платформы с источником питания с одной шиной ATX12VO (только 12 В)». Мы подтвердили в Intel, что «одинарная шина» относится к тому факту, что не существует шин 5 В или 3,3 В; спецификация позволяет использовать несколько шин 12 В. «Несколько» 12-вольтовых шин в настольном блоке питания обычно означают одну 12-вольтовую шину, разделенную для повышения безопасности, а не буквальные отдельные шины, но это тема для другого разговора. Intel заявила, что «OEM могут рассмотреть возможность использования нескольких шин 12 В для соответствия требованиям безопасности 240 ВА, что ограничивает каждую шину 12 В до 20 ампер каждая».

Во многих отношениях ответственность за готовые системы теперь лежит на производителях материнских плат. Производители блоков питания просто должны разобрать свои существующие блоки питания, чтобы они соответствовали новым спецификациям, в то время как производители материнских плат должны интегрировать новые технологии в уже перегруженные печатные платы, а затем найти способ их охлаждения. Еще раз вспомните один важный момент: это не обязательно означает переход на платформы для энтузиастов-сделай сам — по крайней мере, не сразу — потому что это объединяет существующие проприетарные блоки питания от OEM-производителей и системных интеграторов. Цель состоит в том, чтобы соответствовать государственным нормам для готовых систем. Эти правила не распространяются на энтузиастов DIY, и, более того, в правилах есть лазейка с «высокой расширяемостью», которая, по сути, гласит, что любая система с дискретным графическим процессором в настоящее время невосприимчива к этим требованиям. Это означает, что высококлассные системы Origin, Maingear, Cyberpower или другие системы для энтузиастов смогут продолжать использовать стандартные материнские платы, не требуя особых затрат на платы.

Как упоминалось ранее, основной мотивацией для любого, кто примет стандарт ATX12VO, является новый, более строгий стандарт для собранных систем, которые будут продаваться в штате Калифорния в июле 2021 года. % нагрузки, а не только на 100%. Кроме того, Intel пытается ускорить работу компаний с требованием эффективности нагрузки 2%, первоначально предложенным производителям блоков питания примерно в 2018 году. другие аспекты компьютеров и мониторов. Эти правила будут применяться ТОЛЬКО к новым комплектным системам, продаваемым OEM-производителями и системными поставщиками, а не к ПК, сделанным своими руками, и не к ПК, проданным до вступления в силу Уровня 2. Уровень 1 уже действует, и, по оценкам Intel, большинству моделей настольных ПК потребуется снизить энергопотребление в режиме ожидания еще на 5 Вт, чтобы перейти на следующий уровень.

Предыдущие диаграммы были примерами требований Energy Star и CEC, которым производители блоков питания могут захотеть или должны соответствовать, в то время как эти диаграммы представляют собой собственные требования Intel, встроенные в спецификацию. Самая большая разница заключается в том, что Intel указывает эффективность при нагрузке 10 Вт или 2%, в зависимости от размера блока питания. Энергоэффективность в режиме простоя должна быть одним из основных преимуществ ATX12VO, и Intel опережает дальнейшее регулирование энергопотребления, устанавливая это требование эффективности в 2%.

Intel заявляет, что использование одной шины сократит потери при преобразовании переменного тока в постоянный; инженеры блока питания, с которыми мы разговаривали, подтвердили, что использование исключительно 12 В позволит блокам питания быть более эффективными. Как сообщает Гордон Мах Унг из PCWorld, подача низкого тока по шинам 3,3 В, 5 В и 12 В в любое время делает блоки питания эффективными только на 50-60% в режиме ожидания. Переход на одну шину 12 В повышает эффективность холостого хода и должен помочь OEM-производителям выполнить эти требования, но, конечно, они могут вместо этого выбрать другие варианты.

В разговоре с инженером производителя блоков питания, имя которого мы не можем назвать, мы спросили, каково общее мнение об ATX12VO в настоящее время. Ответ начинался так:

«Я думаю, что это хорошее изменение по неправильным причинам. Они делают это, потому что некоторые поставщики блоков питания заявляют, что было слишком сложно/слишком дорого удовлетворить требования эффективности нагрузки 2% с блоком питания с несколькими выходами, поэтому, вероятно, это будет то, что вы увидите только с SI, поскольку они должны соответствовать что 2% требование пройти ЦИК. И это требование применимо только в том случае, если у вас есть ПК, который не соответствует лазейке «высокой расширяемости», то есть, по сути, любой ПК с дискретной видеокартой. На самом деле, даже современный режим ожидания (в настоящее время) не работает с установленной дискретной видеокартой».

Мы спросили о том, повлияет ли это на рынок энтузиастов или DIY по доверенности, и наш тот же контакт сказал:

«Это не произойдет. На мой взгляд, они должны оставить блок питания +12 В и +5 В. Избавьтесь от +3,3В и -12В. Сделайте основной разъем меньше. Но это все. Это было бы намного легче принять/переварить».

В разговоре с источником на заводе по производству блоков питания мы задали одни и те же вопросы. Контактное лицо подтвердило, что эффективность блока питания легче повысить, используя всего лишь шины 12 В, и отметил, что это снижает затраты на производство блоков питания, но увеличивает их для материнских плат. Что касается покупателя того и другого — в основном это OEM-производители и системные интеграторы, — стоимость в значительной степени уравнивается. Стоимость кабеля снижается, стоимость компонентов DC-to-DC снижается и переносится на материнскую плату, а эффективность повышается. Наш контакт сказал нам, что, по их личному мнению, пути обновления становятся более ограниченными для потребителей, а смешанные стандарты для розничной торговли также усложняют ситуацию, говоря, что они не думают, что это «имеет смысл» в целом.

Затем мы спросили Джона Героу из Corsair, ранее работавшего в JonnyGuru, о переносе некоторых требований с блока питания на материнскую плату. Он ответил:

«Да. Вам по-прежнему нужны +3,3 В и +5 В, поэтому вы просто переводите постоянный ток с блока питания на материнскую плату. А поскольку они сделали новый стандарт с +12VSB, вы будете также нужен DC-DC, чтобы USB-порты работали и работали в режиме ожидания».

Мы также спросили Героу, приведёт ли экономия за счёт масштаба и массового производства к сближению стандартов питания ATX12VO и ATX12V, что в конечном итоге приведет к появлению в сфере DIY. Он ответил: «Не совсем. Dell, HP и Lenovo уже используют решения типа «только 12 В», но их разъемы являются проприетарными. Intel просто берет эту идею и пытается ее стандартизировать».0003

ATX12VO — это попытка рационализации древнего стандарта. Таким образом, он удаляет некоторые функции, не добавляя ничего действительно интересного для сборщиков ПК своими руками, но он также не является стандартом, предназначенным для сборщиков ПК своими руками (на данный момент). В конечном счете, от OEM-производителей зависит, будет ли этот стандарт успешным и получит более широкое распространение или нет, но завод, с которым мы говорили, не спешит начинать продажи блоков питания ATX12VO. Intel подтвердила, что продолжит публиковать обычную спецификацию ATX. Никто не обязан принимать ATX12VO, даже OEM-производители. Их единственное обязательство — соответствовать стандартам CEC, и ATX12VO — это один из инструментов, который Intel предлагает в помощь. Это не чистый альтруизм — у Intel должны быть свои мотивы для продвижения ATX12VO, — но небо не падает, 12VO — это не так уж и плохо, и внедрение рынком DIY будет постепенным, если оно вообще произойдет. .

От редакции: Патрик Латан
Дополнительный репортаж, Ведущий: Стив Берк
Видео: Киган Галлик, Эндрю Коулман, Джош Свобода

  • Учебники
  • Разъем питания ATX (4-контактный) Направляющая для разводки
  • ≡ Страниц

    Авторы:
    ббойхо

    Избранное

    Любимый

    3

    Введение

    Вам необходимо обеспечить питание 12 В и 5 В от одного настенного адаптера? Разъем питания ATX заменяет стандартный 4-контактный периферийный порт компьютера для ваших устройств на 12 В и 5 В!

    Плата для разъемов питания SparkFun ATX

    В наличии

    БОБ-15035

    Избранное

    Любимый

    6

    Список желаний

    Комплект для размыкания разъема питания SparkFun ATX — 12 В/5 В (4-контактный)

    15 в наличии

    КОМПЛЕКТ-15701

    19,50 $

    4

    Избранное

    Любимый

    16

    Список желаний