本帖最后由 sugarbear 于 2023-11-9 20:33 编辑
2022年，PC电源出现大革新：就是ATX3.0 & PCle 5.0标准的发布。 而到了2023年，新规格又迎来一个补丁：ATX3.1 & PCle 5.1标准。 让我简单梳理一下整个事情的来龙去脉。
为啥要升级ATX3.1 & PCle 5.1？
在2022年正式发布新标准之前，上一次规范大改还是十多年前了（2007年发布的ATX 2.31版），所以电源标准已经有相当长的时间没有变化了。 新标准产生的最大原因就是某显卡厂商的旗舰级显卡功耗越来越高。 PCle 5.0之前，intel和某厂约定的单显卡最多功耗是300w。 而我们都知道RTX3080~3090的TDP都超过了300w。新标准中也能感到intel是有点抱怨的！（intel的心理活动：买我I家的显卡不就没这些问题了吗 ）
到了RTX 3090Ti和RTX 4090，TDP都达到了450w，考考大家如果使用传统的8pin供电，得多个接口才能达到要求？ 为此诞生了全新16针的12VHPWR，一个接口就能提供600w的供电，单口带飞旗舰级显卡就不再成为问题了(加上PCle的75w供电，显卡的最高供电上限其实是675w）。
▼12VHPWR的意思是12V High Power Connector，它采用12pin + 4 pin的形式。
不过事情并没有那么顺利。
▼首先由于老电源没有全新的12VHPWR接口，所以RTX40不管是公版还是非公版基本都带了转接线。但在新显卡发布前就报道了某厂的提醒，这种转接线插拔最多30次。后来果然一家代工厂做的转接线还是出现一些问题。
▼但接下来即使是直接使用RTX4090上的12VHPWR接口（非转接），还是发生了几起烧毁事件。
▼官方调查说是由于连接器没有完全插入显卡，才导致的接口烧毁。
▼并且如果线缆弯折严重或经常连接/断开，在某些情况下就有可能出现过热损损甚至直接导致线缆熔化的情况。还建议线缆距离插头3.5cm以上的位置才开始弯曲，让这种新接口显得非常的娇气。
新电源出师不利啊！所以不得不改！
ATX3.1 & PCle 5.1都升级了啥？
ATX3.0的设计规定其实除了12VHPWR，还有包括其它很多内容，比如CPU功率，整机功率，电源转换效率，各种保护措施等等内容。但补丁包的更新大部分就是针对12VHPWR的。
名字不吉利，于是就换一个吧！ 首先12VHPWR被取消了，但它只是在小修小改后换了名字继续存在，现在叫12V-2x6接口。可能是12VHPWR的叫法不吉利，换一个转转运就好了！不得不说这波操作还真是熟悉的味道。 （车企最爱玩改名的套路，我这里低调地显摆一下刚换的新车 ）
物理层面的小修小改 既然接触不良容易导致烧毁显卡，那么就要避免这种现象的发生。
▼新规定将负责12v供电的端子增长0.25mm，边带信号(sideband signal)的端子缩短1.5mm。这样插入时12v供电的端子之间更加容易完全接触。如果未能完全接触，那么边带信号的端子之间就更不容易接触到，也就不会进行供电了。
▼PCB接头的标记也要改一改，以前的12VHPWR有一个H+的标记，现在换成了12v-2X6，变成了H++,以示区别。
▼对接线端子的结构和性能参数也做了一些建议（非硬性要求）。
Sense增添了定义 ▼12VHPWR有12个常规大小的接口，负责12v供电；还有4个小接口，负责边带信号(sideband signal)，12V-2x6接口也依然是这个结构。
▼4个小接口中两个为sense，通过不同的状态组合来达到不同的功率限值，有“初始允许功率”和“最大允许功率”两个数值。这样显卡跟电源之间就有了通信交流。正常状态下，显卡需要多少电，电源就给多少。而一旦电源无法提供显卡的功耗需求，显卡也会自己降低功耗从而不会发生死机或重启。12VHPWR对sense的定义如下：
▼最新12V-2x6接口的sense端子增加了一些定义：新增了0W的级别，也就是关断输出。同时150W档次的定义方式也进行一定的更改。这样即使在接口没有正确安装，比如没插到底的情况下，12VHPWR接口最低仍然可以输出100W功率，而12V-2x6接口要么直接没有输出，要么限制输出功率，安全性自然有所提升了。
瞬时峰值功率（ Power Excursio）的解释和限制 ATX3.0除了考虑了功耗的增加，也考虑到瞬时峰值功率（Power Excursio）的提高。 之前RTX 3080 和 3090都有导致系统崩溃、黑屏的翻车传闻，原因就这些大核心显卡的瞬时峰值功率太大，远超于电源额定功率导致的。
▼PCIe 5.0规范允许显卡短暂超过现有电源功率限（短时高电流导致），解决了偶尔瞬时峰值功率高的问题。具体规定为：在持续时间小于100μs的瞬时功率相对于最大持续功率(大概就是TDP吧）的比值是3；而持续时间大于1s后的瞬时功率这个比值是1；而持续时间在100us和1s之间的瞬时功率，比值就是1~3，具体为自然对数函数关系。
▼intel又做了个图，看得更直观，也就是在极短时间内，额定600w的接口可以提供3倍额定功率的性能，即1800w。
▼PCIe 5.1并没有太大的修改，只是更新了最大和连续功率的标准测量方法，算是一种详细的解释，并加以一些限制。
▼要触发最大3倍额定功率的性能需要具备一些条件，否则就是2.5倍，或者就是等于额定功率。当然由于RTX40的瞬时峰值功率已经不会像RTX30那样再产生过大的瞬时峰值功率值，所以也普通用户也不需要太担心这个问题。
保持时间需求有所下降 以上的内容都是围绕12VHPWR的改进。但还有一个其它的改变，就是保持时间需求有所下降。
▼为了顺利开机与关机，PC电源有根据平台需求制定的时序测试，分为T0至T6共计7个计时段，其中保持时间实际上就是T5+T6组成的。
▼按照ATX 3.0的要求，保持时间中的T5是需要在满载输出的情况下达到不小于16ms的市场，而T6则需要不少于1ms，加起来就是保持时间要求的不少于17ms（100%负载）。 ▼在ATX 3.1中，T5要求的16ms下降至11ms，T6则维持原来的要求不变，相当于变成了保持时间要求的不少于12ms（100%负载），不过原来的16ms依旧作为推荐值得以保留。
对于厂商而言，这种标准下调，肯定能节约用料成本，让未来的ATX 3.1电源成本能有所下降。
从ATX3.1和PCIE 5.1升级中我们能了解什么？
▼之前大家的一个质疑点就是12VHPWR接口的电流值过大：传统的6pin接口最大电流上限为6.75A；传统的8pin接口最大电流上限为13.5A，而12VHPWR接口的电流值达到了55A。即使是使用更粗的16AWG电线（传统的大部分线材使用18 AWG电线就可以），以及更多的接线，但每个接线端子承受的电流值也要达到9.2A。所以很多人都认为这是过于激进的设计，对电流冗余是否足够有所怀疑。
▼但从这次对12V-2x6升级来看，都是用来防止接触不良的。显然intel不认为12V-2x6/12VHPWR接口承担了过大的电流值。在ATX3.0和ATX3.1中还有一个被提及的概念就是48VHPWR（它倒是没改名），我一直以为它是intel的后手，高中物理告诉我们电流X电压=功率，所以功率不变的前提下，电压上升，电流必然降低，也就降低烧毁的风险。但现在看来intel认为还用不到它出场，48VHPWR不会出现在PC端市场，而是建议大型数据中心来使用。
另外，12VHPWR接口和12V-2x6接口在物理结构上基本相同，应该能做到一定的互相兼容，但毕竟两者的Sense定义不同了，应该会有些影响。
厂商们肯定又要洗一波ATX 3.1电源了！
Hydro G PRO 1200W开箱
按逻辑下面应该介绍下具体的ATX 3.1电源，但是。。。。现在还没有ATX 3.1电源上市（估计明年会有），所以现在买电源还是只能买ATX 3.0电源，而且从ATX3.1的升级内容来看，ATX 3.0电源也是没有太大的问题，所以下面来开箱一款ATX3.0新电源暂时过过瘾。
▼全汉Hydro G Pro的最新1200w版本，采用了主动式PFC+LLC谐振+同步整流+DC-DC结构，通过了80Plus金牌认证，并给出了10年的质保时间。
▼当然这还是一款PCIe 5.0和ATX3.0标准的电源，提供的还是12VHPWR接口。
▼包装背面是电源特色的一些介绍。
▼打开包装，里面有电源本体、更改电源外观的贴纸、魔术扎带（没送塑料扎带）、电源检测器、螺丝、说明书。所有模组线材和电源线是用单独的绒布包装。
▼80PLUS金牌，单路12V输出设计，12V输出最高为100A=1200W，5V、3.3V输出20A，两路联合输出最高为120W，+5V待机输出3A=15W。
▼电源采用了防潮设计，可在空气湿度达到90%的环境中正常工作，侧面只有电源系列的名称，还是比较清爽的设计。
▼电源表面为火山岩质感烤漆处理，防刮耐磨。
▼电源尺寸15×15×8.6cm，长度达到了15cm，一些mini型机箱要注意兼容性了。但还是采用了12cm FDB动态液压轴承静音风扇，没上13.5cm的风扇还是略有遗憾。
▼中间的图像logo采用金属压纹的处理，质感不错。
▼电源出风面有AC开关和一个ECO开关。
▼开启ECO温控模式后，30%负载以下风扇停转，最高转速不超过1500转，噪音可保持在30dBA，兼顾散热与静音。
▼全模组设计，提供3个 PCIe和2个CPU接口（都是8pin的），可惜不能混插；12VHPWR接口也是给出了一个，SATA以及D型接口给出了5个，挺适合多硬盘用户的。
▼12VHPWR接口也算看一眼少一眼了，以后都会标注成12V-2X6，当然样子其实是没有变的。
▼除了16pin线材，其它都是全黑扁平线材，易于弯折走线，一根24pin线材，2根8pin的CPU线，以及3个单8pin的PCIe线。
▼sata和D型接口的线材也是有5根，保证了原生线材就能插满接口。
▼12VHPWR的16pin接口，16AWG线径，蛇皮包网，线材还是比较硬的。接口没有600W标识，不过不用担心，它确实是支持600W的，毕竟标识不是强行规定，全汉电源线材就喜欢不去标注。
最后
ATX 3.1电源的到来还有一段时间，不急确实可以等等。而从这次的ATX 3.1补丁可以看出，ATX3.0电源在使用只要注意安装时的接触不良问题就可以了。此外ATX3.0相比ATX3.1电源还有更高的保持时间要求，更能保证电源本身的品质。另外就是ATX 3.1电源初上市肯定会贵一些，而这次开箱的Hydro G Pro1200W在双11活动的福利还是不错的，预约抢购1098+送定制12VHPWR压纹线，大家有需要的可以关注下。
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发表于 2023-11-9 20:33
