這批很純,只有 +12V!Intel 新 ATX 電源供應器設計指南「ATX12VO」是什麼? 電腦用電源供應器從 XT、AT 轉換成 ATX 已有 25 年左右的歷史,期間針對規格修修補補、主要電力從 +5V 移轉至 +12V、新增數種插頭以外,並沒有重大的變革,如今 Intel 公布 ATX12V0 設計指南,電源供應器僅保留 +12V 電壓,移除其它 +3.3V、+5V、-12V 等電壓。

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設計簡化、追求效率

目前電腦用 ATX12V 電源供應器,需準備 +3.3V、+5V、+5Vsb、+12、-12V 等多組電壓,過去為了 ISA 匯流排相容性,甚至還保留 -5V 電壓輸出。但電腦內部晶片規格不斷演化,多組電壓輸出已不符合現今設計潮流(Microsoft Modern Standby、Lucid Sleep with Chrome OS),也影響了電源供應器的轉換效率。

另一方面,縱使目前電源供應器設計潮流為單一線組輸出 +12V,+3.3V 和 +5V 另行透過直流轉換提供,但各組輸出之間仍舊出現些微相互牽制輸出功率的狀況,要把電源供應器功率輸出榨乾到淋漓盡致並不容易。

有鑑於於此,Intel 於 2019 年中發布第一版 ATX12VO 設計指南,作為桌上型電腦單一電壓輸出電源供應器的準則。ATX12VO 表示「ATX 12V Only」,意即此電源供應器僅輸出 +12V 電壓,完全去除過往多種 +3.3V、+5V……電壓輸出。

Intel 於 2019 年 6 月制定完成 ATX12VO 電源供應器設計指南 001 版,有興趣的讀者請點我下載 PDF 檔案,共計 68 頁。

只有 +12V、其餘免談

根據 ATX12VO 設計指南,電源供應器外型沒有改變,仍舊可以套用現行 ATX、SFX、Flex ATX 等外型,只是輸出電壓減為 +12V 單一一種。而 ATX12VO 的 +12V 又能夠細分為 2 類:+12V 和 +12Vsb,後者的功用與以往 +5Vsb 相同,只要電源供應器連接市電並開啟開關,+12Vsb 將會常時提供。

由於 +12Vsb 將負責電腦於低電源狀態(待機、睡眠)的供電,同時肩負低電源狀態 USB 埠供電、Wake on LAN、機殼入侵偵測……等工作,Intel 建議此 +12Vsb 電流輸出最少須提供 1.5A,若是電腦主機提供低電源狀態 USB 充電等功能,則建議提升至 2A 或以上。

與此同時,ATX12VO 也對 +12Vsb 於多種電流輸出時提出轉換效率建議,230mA 輸出以上轉換效率建議大於 75%,38mA 輸出建議大於 55%,若要銷往多個國家或是地區,則須另行遵守當地轉換效率規範。

ATX12VO +12Vsb 於不同電流輸出值的建議轉換效率對照表。

+12V 部分,若是電源供應器欲遵守單一線組輸出功率不得超過 240VA 規範,則可以分配成多組,每組須有獨立監控功能,+12V1 負責主機板、+12V2 負責處理器、+12V3 和 +12V4 則是負責顯示卡輔助電源。若不要遵守 240VA 規範,那麼全部加總只有單一組 +12V 輸出也可以。

+12V 和 +12Vsb 輸出電壓容許值與 ATX12V 標準相同,均為 ±5%,也就是輸出電壓範圍在 +11.4V~+12.6V 之間都能夠接受,但是 +12V 和 +12Vsb 輸出漣波定義不同,+12V 10Hz~20MHz 漣波不得高於 120mV p-p,+12Vsb 則是不得高於 50mV p-p。

+12V 10Hz~20MHz 輸出濂波不得高於 120mV p-p,+12Vsb 則不得高於 50mV p-p。

其餘輸入規範與現行 ATX12V 也差不多,包含能夠從市電輸入 90VAC 電壓啟動、全功率輸出持續時間(Hold-up Time)必須大於 17ms(市電斷電至 Power Good 訊號中止 16ms 加上 +12V 電壓下降至 95% 1ms)、多種保護機制、最低轉換效率……等。

ATX12VO 要求電源供應器採用 115VAC 市電時,額定輸出功率 10%、50%、100%,轉換效率最低分別需有 82%、85%、82%,與 80PLUS 銅牌要求相同,ENERGY STAR 和 CEC 則是要求得更嚴格。

ATX12VO 要求電源供應器於 10W 負載或是額定輸出功率 2% 負載,最低需有 72% 以上的轉換效率。(10W 負載:+12V/0.8A 和 +12Vsb/0.042A)

更換連接器、主機板負責 +5V

ATX12VO 僅支援 +12V 輸出,去除 +3.3V、+5V 等電壓,因此主機板連接器勢必做出修改。ATX12VO 採用 Molex Mini-Fit Jr 類型 10pin 連接器,線材插頭與主機板插座型號分別為 CP-01110031-X22(94V-0 black) 和 CP0131013E-HC-NH-X22(94V-0 black),針腳詳細定義如下圖,並建議使用 18AWG 規格線材。

ATX12VO 電源供應器連接至主機板改採 Molex Mini-Fit Jr 類型 10pin 連接器,腳位定義如圖所示。

以單條線材/針腳能夠承受 6A~8A 電流推算,上方 Main Power Connector 約可提供 216W~288W 功率,若是主機板比較複雜,如擁有多條 PCIe 插槽,則可以透過與 PCIe 6pin 相同型式的連接器,另外再提供 216W~288W 功率。此外,CPU、PCIe 輔助電源、週邊裝置連接器形式不變,CPU 一樣是 4pin 或是 8pin,PCIe 採用 6pin 或是 8pin,週邊裝置 Molex 4pin 則是缺少 +5V。

如果 Main Power Connector 無法負荷主機板電力需求,則另外可以插上與 PCIe 6pin 相同連接器形式的 Extra Board Power Connector。

大家所熟悉的 Molex 4pin,因 ATX12VO 不輸出 +5V 電壓,因此僅於 pin1 提供 +12V、pin2 負責 GND。

SATA 介面裝置因仍需 +5V 電壓,這部分將交由主機板負責轉換並輸出。ATX12VO 為此推薦 2 種連接器,這 2 種連接於 SATA 裝置端照舊,但是主機板的連接器將依據輸出能力不同,而有 4pin 與 6pin 的分別。Intel 建議可以採取 Micro-Fit 3.0、間距 3mm 版本,同時考量到節省主機板佔用空間,以及和現行電腦內部電源連接器不同,比較不容易拆裝錯誤。

主機板所提供的 4pin 連接器針腳定義,該連接器透過單條線材銜接 4 個儲存裝置。

主機板所提供的 6pin 連接器針腳定義,該連接器可以支援雙條線材,單一線材各自可以支援 3 個儲存裝置。

Intel 建議可以使用 Micro Fit 3.0、間距 3mm 版本,作為主機板輸出電源至儲存裝置的連接器。

目前已經有少數廠商,於套裝電腦主機電源供應器採用單一電壓輸出規格,但先前大家都是各所其事,Intel 推出 ATX12VO 算是個通用統一規範供廠商參考,是否採用的決定權仍在各個廠商手中。至於在 DIY 市場能否掀起波瀾,還是落得像 BTX 一樣的下場,就看各個廠牌的未來規劃,以及市場能否撐過轉換陣痛期。

 

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訪客
1.  訪客 (發表於 2020年2月23日 18:17)
38mA 輸出建議大於「55mA」      55mA > 55%
+12V 10Hz~20MHz「濂波」       濂波 > 漣波
額定輸出功率「10%」、50%、100%   10% > 20%
提供「218W」~288W 功率        218W > 216W
訪客
2.  訪客 (發表於 2020年2月23日 18:18)
謎之音:
BTX 屬於新規格,市場定位不明(沒有需求),自然會失敗。
ATX12VO 是修改既有規格,只要(苦主)主機板廠商願意轉進,
電源供應器廠商自然會跟進。
此一修改是否會被主機板廠商採用,取決於英特爾對主機板廠商的供貨影響力。
至於 DIY 使用者的接受度,或許不是主要因素。
R.F.
3.  R.F. (發表於 2020年3月24日 20:38)
※ 引述《訪客》的留言:
> 38mA 輸出建議大於「55mA」      55mA > 55%
> +12V 10Hz~20MHz「濂波」       濂波 > 漣波
> 額定輸出功率「10%」、50%、100%   10% > 20%
> 提供「218W」~288W 功率        218W > 216W
>
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