有且仅有12V输出Intel ATX12VO电源标准解读

  • 来源:微型计算机
  • 关键字:电源,关键,主板
  • 发布时间:2020-08-06 09:00

  电源,它是所有电器必不可少且最关键的器件之一,没有它,很多电器都无法工作。其实,在PC上的电源还拥有自己的一套标准。从XT电源到AT电源再到ATX电源,可以说PC电源标准随着科技的发展经历了多次更新换代。前不久,Intel推出了全新的ATX12VO电源标准,堪称24年来最大变化。ATX12VO电源标准相比以前的标准到底有哪实质性的改变?这改变对电源厂商和主板厂商又有哪影响?本期,《微型计算机》将全面解读IntelATX12VO电源标准。

  从ATX标准说起

  说起PC电源标准,其实最早是由IBM推出的XT电源标准,由于电脑对功率的要求开始提高,后来IBM又推出了AT标准的电源,当时AT标准的电源大约能够提供190W的电能供应。不过,由于采用AT标准设计的电源其实是通过四条针脚,分别对应四路输出:+5v、-5v、+12V、-12V,连接对应的电线,而电线是焊接在电脑电源开关上的,如果一旦电源损坏,更换就成了一大难题。终于,在1995年的时候,Intel公司推出了ATX (AdvancedTechnology Extended)标准,而这—标准囊括了包括主板、机箱、电源三大类别的产品。在电源部分,ATX电源相比AT电源来说,它并不是直接将电线连接到电脑电源开关上的,因此可以实现软件关机。有些ATX电源背面具有一个手动开关,允许用户将电脑完全关闭。而如果使用AT电源,关闭电脑电源开关后,也就彻底关闭了电源。接下来,我们就来回顾—下历代ATX电源标准版本。

  初始ATX版本,1995年发布

  最初始的ATX电源标准在1995年发布,它主要定义了三种接头。第一种:4Pin Molex,该接头是用来连接硬盘、5.25英寸光盘驱动器和其他周边设备;第二种:4Pin Berg floppyconnector,该接头用于连接3.5英寸磁盘驱动器及其他周边设备;第三种:20Pin Molex Mini-fit Jr接头则是用于连接主板的。

  ATX12V 1.x,1999年发布

  由于主板上的电源接口也是使用的20Pin Molex Mini-Fit接口,每lPin接口都有电流的承载上限,而每lPin可承载的电流最大约6A电流,一旦超过这个值,就可能烧毁主板。随着Intel处理器持续更新换代,功耗需求也在不断提高,原有的电源标准20Pin主板接口已经无法满足Intel Pentium 4处理器的功耗要求。为了解决这一问题,Intel推出了ATX12V l.x标准,又称之为ATX-P4标准。AMD方面也是采用的该标准,用于它的Athlon XP和Athlon 64处理器。

  ATX12V 1.0,2000年2月发布

  该标准在原有的20Pin Molex Mini-fit Jr.主板电源接口基础上新增了4Pin,达到了24Pin,可為处理器额外提供12V供电。

  ATX12V 1.1,2000年8月发布

  在ATX12V 1.0标准的基础上,ATX12V 1.1进一步强化了+3.3V电流输出能力,以适应AGP显卡功率提高的需求。

  ATX12V 1.2,2002年发布

  该版本在上一版本的基础上取消了-5v输出同时对Power on时间进行新的调整。

  ATX12V 1.3,2003年4月发布

  该版本提高了电源效率,增加了对SATA接口的支持同时还提升了+12V的输出能力。

  ATX12V 2.0,2003年6月发布

  在上一版本的基础上,将+12V调整为+12V DC1和+12V DC2双路输出,其中+12VDC2为处理器部分单独供电。此外,还提升+12V输出效能。

  ATX12V 2.01,2004年发布

  该版本的调整相对来说不大,仅对+12VDC2输出电流的纹波要求进行新的调整。

  ATX12V 2.2,2005年发布

  该版本强化了+5Vsb的输出电流,达到2.5A。同时,还增加更高功率电源规格。

  ATX12V 2.3,2007年发布

  该版本取消了12V单路输出最高240VA (伏安)的限制,允许单路12V可以输出超过20A电流。同时,建议转换效率提升到80%,最低转换效率要达到70%。

  ATX12V 2.31,2008年发布

  定义允许POWER Supply-ON和PWR_OK的最高纹波为400mV。

  ATX12V 2.4,2013年发布

  该版本定义了+12V 2的最小负载推荐值更新为OA,-12V改为可选电压,并且去掉了交叉负载图表内容。

  ATX12V 2.5,2017年发布

  该版本为了应对处理器的最大电流,将功耗为95W、80W、65W、35W的型号的处理器分别提升到18A、18A、18A、13.5A。同时,12V 2的最小负载要求相比上一版本的推荐改为必须要求降低到OA。

  ATX12V 2.52,2018年6月发布

  该版本建议12V1和12V2的“MaximumStepSize”分别达到70%和85%,对电源的低负载转换效率要求也提高到70%以上。同时还要求+5Vsb的转换效率提高到75%以上,+12V多组负载电流变动调整到70%~85%,零售电源单组+12V达到80%~85%来解决啸叫问题。目前,市售主流电源基本都采用的是该版本电源标准。

  ATX12VO

  最新的ATX12VO标准让电源仅输出12V,主板接头供电也由24Pin更改为lOPin,同时继续沿用ATX12V 2.x的处理器接头和PCle接头,USB、硬盘等设备所需的5v、3.3V电压将交由主板负责变压设计。

  目前很多高端电源都会提供长达10年的质保,通常一线品牌的电源用料和设计更好,长时间使用也能拥有出色的稳定性,即便是升级换代电源也能继续使用。那么问题来了,对于很多用户刚买的电源是不是就会面临淘汰呢?其实不然。目前ATX12VO还只是在OEM产品和品牌整机上进行“试点”,在个人消费领域还并没有正式推广,对于普通用户来说完全不用担心淘汰问题。至少在近几年内,ATX12VO不会立即取代ATX12V,新旧标准的产品会共存—段时间,确保产品的过渡,同时也留给厂商和用户更多时间。

  主板、电源厂商均已开始布局ATX12VO产品

  虽说ATX12VO还只是针对OEM产品和品牌整机,但是相关厂商也并没有闲着。比如在主板产品上,被玩家调侃“自古华擎出妖板”的华擎就推出了首款ATX12VO标准的Z490芯片组主板——Z490 Phantom Gaming 4SR。从产品图来看,它的整体设计与普通主板类似,接口的位置并没有什么变化。最大的不同是主板24Pin接口改为lOPin,在lOPin接口旁还有一个6Pin和两个4pin接口。4pin接头可以提供1路+12V和1路+5v,允许向4个存储设备进行供电;6pin接头则可以提供2路+12V和1路+5v供电,允许向6个存储设计进行供电。看得出来,主板承担的供电任务相比以前的标准要大了不少,这需要对电路的设计进行调整。

  虽然有了ATX12VO标准的主板,但是在零售市场上还并没有配套的电源上市。而目前也有相关电源厂商已经开始着手规划ATX12VO标准的相关产品,比如lntel开始跟美商海盗船、全汉等电源厂商推进ATX12VO标准的电源。比如在今年的CES展会上,全汉就展出了一款型号为FSP500-30AKB的ATX12VO标准的电源。这款电源在20%、50%、100%的负载下,转换效率分别能达到88%、92%、88%,已经达到了80PLUS金牌标准。同时,这款电源的输出设计与传统电源有些不同,它取消了+5v和+3.3V输出,有3路12V輸出,分别可以输出20A、25A及1.5A电流,最大功率490W。不过这款产品还只是面向OEM市场的,针对个人消费市场后续会有相关产品开始跟进。

  主板、电源厂商有话说

  我们很好奇,ATX12VO标准到底对主板和电源厂商会产生哪些影响?厂商生产成本是否会比以往标准的产品会提高,从而增加消费者的负担?现有的产品又是否能通过某些方案来兼容ATX12VO标准的产品?带着这些疑问,《微型计算机》记者采访了部分电源和主板厂商相关负责人。

  对于ATX12VO标准带来的影响,美商海盗船中国区市场推广负责人马战超认为这主要是CPU更新迭代的需要,未来的处理器核心更多,用电量更大,功耗也会水涨船高,传统的20+4Pin只能提供12A/144W的输出,所以改变势在必行。在美商海盗船看来,新标准会给电源厂商带来更大的挑战,对产品的性能和输出品质提出更高的要求。

  酷冷至尊电源公司GM郝方元也发表了自己的看法:目前来看Intel推出的ATX12VO全新标准还是留给硬件厂商一个很大的缓冲时间,新标准现阶段主要针对的是整机商与整机方案系统商,目前已知有欧洲一些整机制造商在逐渐导入,但不排除未来会逐渐向DIY市场开放,酷冷至尊现在也在跟进该标准。未来如果全面开放到DIY部分,会对产品线产生比较大的影响,首先是新老产品不兼容问题,然后是硬件规格匹配问题。不过同时也会带来积极的一面,比如Intel是否会进一步开放电源尺寸限制,毕竟单一+12V的电源去掉了+5V和+3.3V的部分后,尺寸可以稍微减少点,未来有可能会见到更小巧的电源。

  Tt产品经理林焕庭认为,首先新的标准将有助于电路设计的简化,让电源的电路设计更加简洁;其次可以再提升效率,因为单组+12V的效率会比多路输出电压的效率更好;此外,高瓦数的电源尺寸可以减小,因为电源内部不会有+5V及+3.3V的线路,也少了相对应的电容空间。减小了电源尺寸,对机箱的选择就更多了。最后由于相对应的零件减少,电源内风扇噪音有可能比现在的更低一些。

  鑫谷CTO曾琼玉表示ATX12VO带来了两方面影响:—方面从技术性能角度讲,电源效率可以做到更高,同尺寸下电源功率可以做到更大,电1生兼容性更容易了;另一方面从硬件适配角度来说,输出接口简化了,有利于电源的生产与硬件组装更简便。

  技嘉产品部表示,之前由电源提供的3.5英寸和2.5英寸的HDD/SSD电源连接头(包含其导线)也必须改由主板厂商处理,电源设计成本随之提升此举势必导致成品成本上升,且该单一电压主板将无法兼容非ATX12VO以外的电源,除非整个市场生态环境一同调整。

  华擎主板事业处总经理李正扬则表示,采用ATX12VO标准的整机比起传统的PC,在待机时可以降低高达25%的功耗,这对传统整机,一次要降低25%的功耗是件极为困难的事情,但对ATX12VO却是小事一件。因此,ATX12VO标准让系统厂商可以更容易通过这些规范。由于ATX12VO是从环保、节能的角度作为出发,从一开始DIY市场就不是Intel锁定的群体。因为DIY群体大多更注重性能,而环保节能并不关注。对于ATX12VO在DIY市场的趋势如何?这还得观望。当然,以主板厂商的角度来说,自然是乐见新规范、新话题的讨论与加入,市场活络永远是值得期待的事情。

  当谈到新标准是否对生产成本方面的影响时,美商海盗船中国区市场推广负责人马战超、鑫谷CTO曾琼玉均表示成本并不会有显著的变化,北京曜越华展科技有限公司(Tt)产品经理David林焕庭和酷冷至尊电源公司GM郝方元则认为成本会有所降低。美商海盗船中国区市场推广负责人马战超认为主要成本还是取决于用料,质保和售后等多方面因素。而酷冷至尊电源公司GM郝方元则认为在新标准下电源生产成本会下降,不过研发成本反而会上升,这是因为涉及和主板的匹配问题。北京曜越华展科技有限公司(Tt)产品经理David林焕庭称就电源本体来说,新的标准可以减少电源的+5V及+3.3V的相关组件及线材等,成本会比现行多路输出的要低些。风扇因为风压跟风量也不用太高,所以风扇尺寸也不一定要140mm,成本会有些降低。

  对于成本问题,主板方面则有不同的声音。技嘉产品部表示在新标准下,设计成本、用料成本会相应地增加,这也势必会反应在产品价格上。同时,还需要更多厂家在设计、生产等多个环节中保持紧密合作,才有望设计生产出适合的产品。华擎主板李正扬也认为在主板方面成本会有所增加。因为原来在电源上的+5v、+3.3V转换线路,现在需要主板来承担,自然会增加电子组件、布线面积、PCB材料等生产成本,而且还需要换装ATX12VO专用的主板接头,这些与一般主板不同的料件都会增加备料成本。若希望ATX12VO的主板要跟一般主板同价,这是比较有困难的。

  我们注意到,有很多读者对新旧标准在过渡时期的兼容性问题最为关心,有人表示未来可能直接通过24Pin转lOPin的转换接头就能解决不兼容的问题,那么事实真的如此吗?对此,美商海盗船中国区市场推广负责人马战超、酷冷至尊电源公司GM郝方元、鑫谷CTO曾琼玉均予以否定。酷冷至尊电源公司GM郝方元说出了其中的原因:Intel ATX12VO标准不只是+12V这么简单,同时也对效率尤其是极低负载下的效率提出了较高的要求,现有电源无法满足。另外+5Vsb也变为了+12Vsb,电压上现有的设备也是完全没法满足的。所以说如果DIY要是普及这个规范就像主板换CPU接口的概念一样,通过额外的解决方案最后花费的可能比换新的还贵。鑫谷CTO曾琼玉则表示,即便是有转换接头也不可行,因为从电源的PG时序方面来说目前也是有差异的,ATX12VO为1ms-150ms,其它标准为lOOms-500ms,有部分可能无法兼容,还要考虑产品的安全性和稳定性。而技嘉产品部则相信转接方案应该会有,不过终究避免不了会增加成本,毕竟在不改动现有ATX设计的前提下,可靠的方案还有待研究。

  ATX12VO,未来可期

  从采访我们看得出来,ATX12VO标准对电源、主板廠商来说,都是乐于接受的,并且也都已经开始着手规划新标准下的产品。虽然目前ATX12VO标准还只是在整机产品上进行小范围“试点”,但是从电源和主板这两个影响最为直接的领域来看,都已做好迎接新标准的准备,并且像华擎、全汉这类厂商都已经推出了相关的产品,相信在不久之后就会有越来越多的厂商开始跟进,届时将会有越来越多采用新标准的电源和主板产品供用户选择。当然,Intel想要推广ATX12VO标准的普及也并非一朝一夕就能完成,这不仅需要相关厂商的配合还需要看终端市场的接受度。即便是厂商乐于配合推动新标准,但是如果终端市场反馈不好,可能会为ATX12VO标准带来一定的阻力。不过,就像鑫谷CTO曾琼玉所说的那样,当电源的输出接口简化了,用户在装机时会更简单,我们也相信用户不会拒绝ATX12VO标准下的产品所带来更好的体验。

  曹碘 袁怡男 夏松

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