「gpu」次世代显卡处理器推出在即,ATX3.0真要普及了吗?
原文标题:次世代显卡处理器推出在即,ATX3.0真要普及了吗?
Ryzen7000 系处理器将在月底正式发布,而 13 代酷睿工程样片的各种偷跑报道也层出不穷,甚至忙于抛货的显卡厂商也不否认 RTX40 系显卡肯定会尽快推出。加上 PCIE5.0 的普及,关于下代 PC 装机 1500W 电源起步的说法甚嚣尘上。其实,除了关心功率,你还应该关心标准,比如,ATX3.0。
19 年的 ATX2.X 顶不住了
自从 2003 年推出 ATX 2.X 版的电源规范之后,19 年来 PC 电源标准执行得还不错,直到今年 3 月份 Intel 推出了 ATX 3.0 电源规范,新的 12VHPWR 16 针电源将可为 PCIe 5.0 显设备提供最高 600W 的供电能力。
NVIDIA 的 RTX 3090 Ti 是首个支持新规范的 GPU,不过它上市时,还没有实际的 ATX 3.0 电源上市,所以通过随卡赠送的 3 个 8pin 转接线实现高供电。
原因很简单,自 3090Ti 开始,随着 PCIE5.0 设备的高功率化,ATX2.X 电源要顶不住了。
接口:12Pin 接口,提供更强电力
ATX 3.0 引人注目的新特征是包含了一个新的 PCIe 5.0 12VHPWR 的 12Pin 接口。该接口的插头具有 12 个针脚,而不是通常的 6 个或 8 个,每针脚设计非常相似(但更小)。它包括一个较小的接头,提供额外的信号,让显卡知道来自电源的可用功率是多少。
目前,向显卡提供多少电力取决于你插入了多少个 6 针或 8 针插头,6Pin 的额定功率为 75 瓦,8Pin 的额定功率为 150 瓦。有了新的 PCIe 5.0 插头,电源和电缆将能够相显卡提供 150 瓦到 600 瓦的功率,这取决于设备。
由于 500 瓦的电源不太可能能够为新一代显卡提供 450 瓦的 PCIe 5.0 供电,因此 ATX3.0 建议电缆本身贴上标签,说明其最大供应电压。新的电缆基本上取代了为更高瓦数的显卡提供多条电缆的需要。不然的话,可能会出现下面的问题 ……
最新的 PCIe 5.0 12VHPWR 插头,将用于下一代显卡。来自 ATX12VO 2.0 规格的最新设计具有更大的护罩,以保护额外的 4 个针脚不被损坏。
单独显卡插头带来的问题
ATX3.0 用于 PCIe 5.0 GPU 的插头设计,会带来一个略微令人困惑的问题。
在现在的 ATX2.X 电源体系中,如果你把一个需要三个 8Pin 插头的 3090Ti 显卡与目前 650 瓦的电源搭配,它几乎不可能工作,因为大多数这种功率的电源可能只有一个或两个 8Pin 的 PCIe GPU 插头,提醒你这个电源根本不足以为显卡供电,你该换个大功率电源。
而有了 PCIe 5.0 和 ATX 3.0,单一的插头和电缆意味着消费者可以将一个 450 瓦的显卡插入一个 650 瓦的 ATX 3.0 电源,而这个显卡在过去会采用三个 8Pin 的插头。在这种不匹配的情况下,系统将有望启动进入操作系统,而显卡驱动程序将提醒你,GPU 现在正以限电模式运行。当然,也可能更极端的现象就是,点不亮系统。
显然,解决的办法是购买一个更大功率的电源,或换一个低功率显卡。但对于一般消费者来说,这无疑增加了他们装机或者升级配置的难度。
ATX2.X 权宜之计并不够用
RTX 3090 Ti 是第一个采用 PCIe 5.0 插头的显卡,但由于目前只有少数几家厂商生产了有 PCIe 5.0 插头的电源,现在装机一般采用的还是将三个 8Pin PCIe GPU 插头连接到一个 PCIe 5.0 12VHPWR 接口上。
这肯定能工作,但据英特尔称,ATX 3.0 和 PCI SIG 组织都没有批准使用这种方式,但也没有禁止它们。从技术上讲,8Pin 插头最多支持 150 瓦功率,当你使用三个插头时,纸面上的最大功率为 450 瓦。
直到 8 月 10 日,第一个同时完全符合 ATX3.0 和 PCIe5.0 的电源才由微星推出上市
大多数 ATX2.X 电源和大多数 8 针插头可以支持 324 瓦(12 伏 27 安培),少数甚至达到 468 瓦(12 伏 39 安培)功率(例如某些 ATX2.X 的海盗船电源),但不能保证每个电源通过这三个 8 针 GPU 插头能实际输出多少功率。
如果你恰好又是用 PCIe5.0 的显卡,加上诸如 13 代酷睿或者 Ryzen7000 一类处理器,那么问题将更严重。
功率偏移:升级次世代硬件需要 ATX3.0 的原因
通过新的 PCIe 5.0 接口和 ATX 3.0,英特尔和 PCI SIG 解决了两者都委婉地称之为功率偏移的问题,或者叫功率激增吧。
PCI SIG 上列出了一个 GPU 的峰值电能需求,可以超过该卡最大持续功率的 3 倍。这意味着一个 PCIe 5.0 12VHPWR 接口上的 600 瓦的显卡,被允许在 100 微秒内把功耗飙升到 1800 瓦。
ATX 3.0 的一个重要组成部分是正式确定功率偏移或功率峰值
为了帮助平滑这些极短的功率偏移,电源必须设计有足够的额外电容,以防止系统崩溃。根据英特尔的估计,在一个设计合理的 ATX 3.0 电源上,一个 300 瓦的显卡可以用一个 750 瓦的电源来支持工作,其中 300 瓦用于 CPU,另外 150 瓦用于机箱里的其他硬件。
英特尔认为,如果你试图改造一个现有的 ATX 2.X 电源来运行同样的 300 瓦的下一代显卡,你可能需要一个 1100 瓦的电源来支持 GPU、CPU 并处理功率偏移现象。这可能取决于旧的电源设计,以及新一代显卡进行高功率偏移的频率。
这还只是针对 300 瓦的显卡。英特尔估计,相当一段时间内,显卡的最高功率将维持在 600 瓦水平,CPU 为 300 瓦,PC 中其他设备为 300 瓦,理想状态下,长期不升级电源的前提就是使用一个 1200 瓦的 ATX 3.0 电源。如果用旧的 ATX2.X 电源,额定功率将更大,因为 1200W 的 ATX2.X 电源没有额外的功率来支持功率的偏移。
实际上,最近很多关于 GeForce RTX 3080 和 3080 Ti 因瞬时电压尖峰而导致系统崩溃、黑屏的翻车传闻不断涌现,原因就是旧的电源无法处理相同的功率偏移问题。
有了 ATX 3.0 标准,这些之前只是显卡厂商为了发挥出 GPU 最佳性能而进行的功率偏移的量化偏移量将被正式确定,显卡厂商终于有了可以遵循的界限:在 ATX 3.0 下,GPU 或板卡供应商现在知道它允许在 100 微秒内使用电源最大额定功率的 200%,或在 100 毫秒内使用 PSU 最大额定功率的 120%。
需要多大的 ATX3.0 电源呢?
如果我想用下一代 600 瓦的显卡,我需要多大的电源?英特尔提出了建议,许多人可能不会喜欢,因为它的建议可能比 DIYer 所习惯的功率要高得多。
英特尔的指导意见是基于显卡的功耗与 CPU 的功耗以及 PC 中其他组件或其他平台的功率预算相结合。一个 600 瓦的 GPU 加上 300 瓦的 CPU 和 300 瓦的风扇、内存、硬盘和你在系统中运行的所有其他硬件将转化为大约 1200 瓦的电能。
这比使用老式 ATX 2.X 电源为 Nvidia 的顶级 GeForce RTX 3090 Ti 推荐的入门 850 瓦电源有很大的提升。请注意,这取决于正在使用的 CPU 以及系统中的其他硬件有多少。其他方面的硬件功耗减少意味着使用更小、更低成本的电源是可能的。
由于增加了功率偏移的要求和不断增加的显卡功率,建议你为 600 瓦的 GPU 和 300 瓦的 CPU 购买 1200 瓦的电源
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