John pan

  今年3月Intel正式公開ATX 3.0與ATX12VO 2.0電源設計指南，為PC電源引入了在PCI-E 5.0規範當中為高功率硬體所準備的12VHPWR供電接口，同時在電源效能表現上也有一些相關的要求，包括電氣性能要求和對應的測試方案。而與ATX 3.0電源設計指南幾乎是同期登場的RTX 3090 Ti顯卡是第一款在非公版上大規模應用12VHPWR供電接口的PC硬體，因此不少玩家多少都有以下這樣的認知，例如“RTX 3090 Ti屬於PCI-E 5.0顯卡”、“具備12VHPWR供電接口電源就是ATX 3.0電源”、“PCI-E 5.0顯卡必須搭配ATX 3.0電源”等。

  但事實真是這樣嗎？顯然ATX 3.0電源、12VHPWR接口和PCI-E 5.0顯卡相互之間確實有密切關係，但要說畫上等號的話，卻又不是那麼簡單。今天就把它們之間關係，說給大家聽重新認識三者關係。

配置有12VHPWR接口的電源就是ATX 3.0電源嗎？

  Intel在ATX 3.0電源設計指南中導入12VHPWR供電接口，因此12VHPWR接口自然就成為了ATX 3.0電源的標誌。然而根據ATX 3.0電源設計指南內容，不是所有ATX 3.0電源都會配置12VHPWR供電接口，倘若電源額定功率不超過450W，那麼12VHPWR接口就屬於“可選接口”，不一定需要給電源配上，只有額定功率大於450W的ATX 3.0電源，12VHPWR接口才屬於“必須配置”範圍。

不少電源產品現在已經在提供12VHPWR供電接口，例如先馬已經為黑鑽和XF系列中提供了線材更新

  但即便電源配置有12VHPWR接口，也不代表其就屬於ATX 3.0，其實在RTX 3090 Ti顯卡發售之後，有不少電源廠商就已經為自家的產品提供12VHPWR接口的模組線，使得自家的電源產品不需要使用顯卡自帶的轉接線就能直接為RTX 3090 Ti進行供電。但這樣的電源產品就屬於ATX 3.0電源嗎？大概率不是的，因為ATX 3.0電源中還有一些相關的電氣性能要求，只有滿足了這些要求的電源才有資格成為一款ATX 3.0規格產品。

  關於ATX 3.0電源的電氣性能要求，這裡以12VHPWR供電接口來舉例說明，12VHPWR供電接口可以提供高達600W供電能力，但是這個600W供電能力指的是持續輸出能力，峰值功率的要求顯然更高。按照ATX 3.0電源設計指南給出的規格，若其峰值功率的持續時間不超過100微秒，那麼其峰值功耗允許達到TDP的3倍，也就是600W TDP顯卡，允許在100微秒內獲得1800W供電能力；如果峰值功耗持續時間是在100微秒到1秒之間，那麼硬體可以獲得的功率與時長呈反比，持續的時間越長，允許的峰值功耗越低。

  這就意味著，倘若電源配置有1個可提供600W功率的12VHPWR接口，那麼電源本身能輸出+12V峰值功率，就需要達到100微秒內輸出1800W水平，根據資料了解，能滿足這需求的電源，額定功率上基本都可以輕鬆實現1200W輸出，這正好與Intel給出的建議相符合。這不過算是ATX 3.0電源一部分規格，Intel其實還給出更詳細峰值功率測試方案，能通過這些測試的電源才有資格成為ATX 3.0電源。

  從上述測試規格可看出，對額定功率大於450W的ATX 3.0電源，峰值功率是需要在100微秒以內實現200%輸出，也就是說1000W額定功率電源，100微秒以內的峰值功率要達到2000W水平。有部分電源廠商坦白說，以目前PC電源技術，這相當做一個1600W等級電源產品，再標註為1000W額定功率，才能滿足ATX 3.0電源要求。

由於12VHPWR接口功率可達600W，因此線材的要求也會更高，多數用上了16AWG規格

  因此12VHPWR供電接口與ATX 3.0電源之間不能直接畫上等號，只有符合ATX 3.0相關設計要求且通過了相關測試的電源產品，才能稱得上是ATX 3.0規格電源。而12VHPWR接口也並非ATX 3.0電源才可以配置，只要電源的額定功率和峰值功率能夠滿足接口的需求，即便是現有產品一樣可以提供高規格的12VHPWR接口。

PCI-E 5.0顯卡必須使用12VHPWR接口嗎？

  回答這問題前，不妨先看個簡單問題，那就是配置12VHPWR接口顯卡是PCI-E 5.0顯卡嗎？這問題的答案顯而易見，顯然12VHPWR供電接口確實是PCI-E 5.0規範中指定的高功率供電接口，然而非公版RTX 3090 Ti顯卡可以說是大規模應用了12VHPWR供電接口，但很顯然這些RTX 3090 Ti不屬於PCI-E 5.0產品，它們算是屬於PCI-E 4.0範疇，因此使用12VHPWR供電接口的顯卡不一定就是PCI-E 5.0顯卡。
PCI-E 5.0規範並未放棄現有的供電接口

  那這問題反過來會成立嗎？也不見得，PCI-E 5.0規範沒有放棄如今仍在廣泛使用的6pin以及6+2pin PCI-E供電接口，仍然把它們當做標準接口繼續使用，6pin接口仍然可用在不超過75W供電的環境，6+2pin或者8pin接口可以輸出150W功率，只有單接口輸出大於、等於150W功率才需要用上12VHPWR接口。因此即便進入PCI-E 5.0時代，顯卡產品中也應該會大量存在使用6pin、6+2pin、8pin接口供電的產品，12VHPWR接口的優勢在於以較小體積提供高功率，一般來說只有中高階產品才會大量應用。

PCI-E 5.0顯卡必須使用ATX 3.0電源嗎？

  既然PCI-E 5.0顯卡與12VHPWR接口、ATX 3.0電源與12VHPWR接口都沒有必然或者說可以畫上等號的關係，那麼PCI-E 5.0顯卡與ATX 3.0電源是不是也無法畫上等號呢？其實這個問題在目前還沒有明確的定論，不能說PCI-E 5.0顯卡與ATX 3.0電源毫無關係，畢竟後者可以說是為了滿足前者的需求才制定的，但目前為止市場上仍然沒有真正意義上的PCI-E 5.0顯卡產品以及ATX 3.0電源產品，兩者是否必須搭配使用自然就無法驗證了。
12VHPWR接口是關鍵

  但PCI-E 5.0顯卡與ATX 3.0電源會形成“最佳搭配”，這點的可能性還是很高，這裡的關鍵在與12VHPWR供電接口，這接口採用12+4pin設計，其中12pin負責供電，另外4pin用於顯卡與電源之間通訊，讓顯卡可明確知道電源供電能力，電源也能知道顯卡的供電狀況，雙方可以對這些信息進行處理，然後對各自工作狀態進行調整，使得雙方可以相互配合工作發揮最大效能。

  我們來看一看12VHPWR供電接口定義，該接口的12pin全部用在供電，而下方的4pin是顯卡與電源的通訊接口，從左至右分別為S1、S2、S3、S4，其中S1與S2主要用於顯卡與電源之間的工作狀態信息傳遞，而S3與S4是通過高低電平組合來表示接口功率。

  按照上表顯示，Open對應的是高電平，Gnd對應的是低電平，當S3和S4也就是Sense0和Sense1都是高電平時，那就代表12VHPWR接口的功率是150W規格，倘若兩個接口都是低電平時，這就表示12VHPWR接口可提供的功率為600W。因此如見通過更換模組線來提供12VHPWR接口的電源產品，都會不約而同將S3和S4接口連接到地線，這樣即使用到PCI-E 5.0顯卡，顯卡也能按照600W需求從電源取電。然而由於這樣的電源沒有連接S1和S2，因此無法實現顯卡與電源之間的工作狀態通訊，無法雙方配合工作，因此這樣的電源只能滿足PCI-E 5.0顯卡的供電需求，算不上是PCI-E 5.0顯卡的最佳搭檔。

  而ATX 3.0電源不僅可滿足PCI-E 5.0顯卡供電需求，還具備與PCI-E 5.0顯卡相互通訊能力，兩者相互搭配使用時，理論上可實現最佳工作狀態，有利保證整個系統穩定。因此PCI-E 5.0顯卡不一定只能用ATX 3.0電源供電，但要達到“最佳搭配”效果，就目前資料來看，還真的非ATX 3.0電源不可！

謝謝收看