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PCIE接口能提供多少功率?电源接头知识大科普

程序员文章站 2022-08-15 08:44:31
有没有读者思考过这样的问题:常见的pcie 6pin供电接头可以提供75w的功率,而pcie 6+2pin的接口仅仅是在6pin接口的基础上增加了2pin,为什么就可以...

有没有读者思考过这样的问题:常见的pcie 6pin供电接头可以提供75w的功率,而pcie 6+2pin的接口仅仅是在6pin接口的基础上增加了2pin,为什么就可以提供150w的功率呢?

本文主要介绍关于电源线材以及接口方面的知识,pcie接口供电的问题我们在后面一部分将会提及。文章的开头首先谈两个关于线材的基本知识。

线材直径的标识

pc电源上使用的线材都以awg(美国线规,american wire gauge)标识线材的直径,awg的数字越小,线材直径越大。pc电源上常见的线材规格以16awg、18awg、20awg和22awg为主。

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线材的最大载流量

由于导线存在电阻,所以当电流流过时会产生热量。线材的最大载流量(current carrying capacity)定义为在导体或者绝缘体融化前,其所能负载的电流。

单芯裸铜线所能通过的电流可以一直增加,直到达到铜的熔点,电线熔断。而常见的作为导线绝缘层的pvc(软聚氯乙烯)、xlpvc(交联聚氯乙烯)绝缘材料允许长期工作的最高温度为105℃,为了确保安全,电线工作时不能超过绝缘材料的最高工作温度。

影响电线最大载流量的因素包括:导体的横截面积、绝缘体的最大适用温度、环境温度、电线的散热方式等等。按单芯pvc绝缘电线在30℃环境下,要升温至pvc材料的最大适用温度,常见的16awg、18awg、20awg和22awg线材所能通过的电流分别为24a、18a、13a和10a。

常见电源接口的最大载流量

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由于主机在运行时机箱内部的温度可能达到40℃甚至更高,而且传输了大电流的接头上的热量会转移到邻近的接头。按照mini-fit jr.端子数量和端子级别的不同,molex公司规定了不同数量的端子能够传输的额定电流,使用的线缆是18awg,没有超过线材本身的载流量。

使用标准版本的端子(standars),在端子数量为24pin时,每pin能够传输6a电流,同样pin数的情况,大电流版本(hcs,high current system)每pin能够传输9a电流;增强大电流版本的端子(plus hcs,plus high current system )则是11a。

24pin主板电源接头

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主板24pin和4+4pin cpu供电接口

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24pin主板电源接口定义

现有的主板供电接口都为24pin(20+4),其中主板上使用molex公司的molex 39-28-1243规格的压线外壳,而电源线缆上使用molex 39-01-2240规格的压线外壳,对应的端子分别为molex 39-00-0168和molex 44476-1111。

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以标准端子来计算,主板的24pin接头共有2组+12v,每组可以传输6a电流,累计12a电流,144w功率;+5v有5组,共30a电流,150w功率;+3.3v为4组,共24a电流,79.2w功率。不含-12v和5vsb,24pin接头累计可以传输373.2w功率,使用更高级别的端子则可以提高为559.8w以及684.2w。

atx 12v 4pin及atx12v/eps 12v 4+4pin接头

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atx 12v 4pin及atx12v/eps 12v 4+4pin接头定义

cpu供电接口有4pin、4+4pin和8pin等三种,使用的端子规格和主板24pin一致。2005的高端处理器功率达到130w,但主板的vrm存在一个转换效率,对+12v的连续输出规格要求达到16a,峰值达到19a。所以单个4pin无法满足供电的需求,这个时候需要用到4+4pin或者8pin的cpu供电接口。

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6pin pcie和6+2pin pcie接头

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6pin pcie和6+2pin pcie接头

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6pin pcie和6+2pin pcie接头定义

pcie电源接口的定义需要特别注意,其中6pin接口的第2pin悬空或者是接有黄色的线缆,第5pin作为电压监测反馈,当监测到这一针处于接地,来判断接头已经接入。8pin pcie接口的情况类似,第4pin和第6pin也是作为电压监测,不传输电流。

故pcie 6pin接口只有2组接线用于传输电流,pcie 8pin接口为3组,按照使用的端子的级别不同,可以传输的功率也不同。其中单6pin、8pin、双6pin、6pin+8pin、双8pin可以提供的功率如下:

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需要注意的是,这是线材以及端子所能传输的电流值,常见的pcie 6pin和8pin接口所能传输的功率比pcie规范所提供的值要更高,然而pcie规范则1.0则把单卡功耗限制在75w、150w和225w,分别对应主板pcie插槽供电、单6pin供电和双6pin供电;2.0版规范把单卡功耗限制提高到300w,使用主板的pcie插槽、一个6pin和一个8pin即可满足(75w+75w+150w)。

另外使用显卡时,主板上单个pcie插槽需要提供75w的功率,但主板24pin只能提供有限的+12v电流,用户需要注意把主板上转为pcie插槽供电的大4pin接口(molex接口)接上。

peripheral / molex四针外围设备(大4pin)接口

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molex接口

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molex接口定义

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四针外围设备接口(peripheral power connectors / molex connectors)俗称"大4pin”或者"d4”(还有很多种叫法),它是电脑中现存的最古老的一种接口,由molex公司制造和销售,也就被称为molex接口。

其中的接口所用的端子最大能传输13a电流,12v和5v就各可以传输156w和65w功率。但这种情况下会带来很大的压降,按最大安全电流5a来计算,12v和5v分别可以传输60w和25w功率。

sata电源接口

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sata电源接口

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sata电源接口定义

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sata电源接口共有5组电压,每组电压对应3针,共15针。使用的是molex 67581-0000端子,每个端子可以传输的电流为1.5a,所以12v、5v和3.3v各可以传输的电流都为4.5a,功率分别为54w、22.5w和14.85w。

看了上面的内容,我想,大家在平时使用转接线的时候应该会注意到接头传输电流的问题了!