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PC主要硬件CPU、主板、显卡的电源需求

2017-3-24 18:24:05 2686 电源

0 实际上我们PC里面的硬件，对供电电压的要求是不一样的，因此PC电源要针对不同的硬件输出不同的电压。只是为什么这些电压对应的输出功率各有不同呢？具体硬件需要的具体电压是什么呢？我们相信大部分的玩家看见这两个问题后都是一脸懵逼。现在随便翻出一个正规的PC电源，我们都可以在铭牌上看到其+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB的输出规格，这5个电压同时也是PC主机内部各个硬件所需要使用的供电电压。不过并不是每一个硬件都会用到这些电压，实际上它们的需要是各有不同的，因此我们就先来扒一扒关于PC内部主要硬件即CPU、主板、内存、显卡、硬盘的供电电压需求。主板与内存的供电电压需求：首先我们从主板开始，主板在PC中的地位就像是地面上的桥梁，CPU、显卡、内存等硬件的供电与数据交换都需用经过主板完成的。连接在主板上的接口主要有两个，一个是CPU专用的供电接口，关于这个接口我们后面再说；另外一个则是24pin的主供电接口，这个也是PC中体积最大的供电接口，主要为搭载在主板上的各种硬件进行供电。 24pin主供电接口，5路电压都有涉及主板上的24pin供电接口就用到了PC电源上全部5种供电电压，即+12V、+3.3V、+5V、-12V以及+5VSB，另外还有一个-5V，不过这个电压对应的硬件和接口实际上早已淘汰，因此现在的PC电源已经不再提供-5V供电，在24pin接口中的这一路仅是名义上的存在。搭载在主板上各种板载芯片主要用到的供电是+5V和+3.3V，而+12V则主要供给PCI-E、PCI插槽以及风扇接口使用，其中PCI-E插槽除了+12V外还会用到+3.3V的供电，PCI插槽则需要用到+12V、-12V以及+5V。内存插槽所用到的供电是+3.3V，不过其额外配置有电压转换电路，会把+3.3V转换为内存的工作电压如1.5V、1.2V等，再供给内存使用。 USB接口则主要用到+5V供电，因此对于需要连接很多USB设备的玩家来说，+5V供电的输出功率不能太小。而-12V供电实际上需要用到的机会很小，即使用到也不需要高功率，因为它只是给串口或者PCI接口设备做电平判断使用，因此PC电源的-12V输出功率大都不超过10W，甚至更低。在主板供电需求当中，+5VSB是一个比较特殊的存在。+5VSB也叫做+5V待机，因为这一路在开机状态下实际上是不需要使用的，反而是关机状态下才需要使用。+5VSB在电源接上电源线并打上开关后就马上开始输出，主要是给主板上的主要芯片提供待机电流，便于快速唤醒和开机使用。另外有部分主板在关机状态下仍然支持通过USB接口给手机充电，这里也需要用到+5VSB。因此现在不少电源都比较注重+5VSB的输出电流，一般都不会低于2A。 CPU的供电电压需求：电源的CPU供电接口，有4pin和8pin两种，提供+12V供电安装在主板上的CPU可以说是一个很特殊的存在，由于其功耗较高，因此为了保证CPU的正常运作，它的供电是独立出来，并不是从24pin接口取电，而是通过专用的4pin或8pin接口进行供电，所需要的是+12V供电，然后再通过主板上的开关电源电路转变为CPU的工作电压。需要注意的是，CPU的供电接口有4pin和8pin两种，后者拥有更强的供电能力，不过一般来说在8pin接口上使用4pin接口也是可以开机，也能满足正常使用需求的。不过如果你需要超频，或者你使用的是高端CPU，而且主板有提供8pin CPU供电接口，我们建议还是买一个带对应接口的电源换上以保证整机稳定性吧！显卡的供电电压需求：显卡外接供电，有6pin和8pin两种，提供+12V供电现在显卡的主流接口是PCI-E接口，因此其所需要的供电电压有两种，一个+3.3V，另外一个就是+12V。其中+3.3V主要是I/O芯片以及外围电路的供电，功耗并不高，直接从PCI-E插槽获取即可；而+12V则需要供给GPU以及显存使用，可以说是显卡的主要供电来源，除了从PCI-E插槽上获取外，中高端产品还需要从外接的6pin或8pin供电接口获取。显卡的外接供电接口主要提供+12V供电，与CPU供电接口类似，8pin接口的供电能力比6pin接口更强，而且绝大部分的显卡都需要把对应的外接供电接口全部接上后才能正常工作。实际上现在的在PC的硬件功耗组成中，显卡已经占据了很大的一部分，可以说它和CPU共同占据了整机接近80%的功耗。机械硬盘与固态硬盘（SSD）的供电需求：如今硬盘已经分为了机械硬盘HDD和固态硬盘（SSD）两大阵营，虽然它们用到的供电接口都是SATA供电接口，但是它们所需要用到的电压并不完全相同。3.5英寸机械硬盘所需要用到的电压是+12V、+5V和+3.3V，其中+12V是供给电机使用，+5V和+3.3V则是主控电路使用，而2.5英寸硬盘则只需要+5V和+3.3V，因为后者的电机功耗比较低，+5V供电就可以满足了。不过现在的机械硬盘的主控电路并不一定需要+3.3V的供电，因为它们大都自带有+5V转+3.3V的电压转换电路，因此即便只有+12V和+5V供电也可以正常工作，必须用到+3.3V的机会其实已经大大减少。 SATA供电接口，包含有+3.3V、+5V和+12V供电固态硬盘（SSD）则有SATA接口和PCI-E接口两种，前者主要使用+5V和+3.3V供电，但是出于对供电兼容性的需求，它们同样有在内部做+5V转+3.3V的电压转换电路，或直接使用可兼容两种电压的芯片，因此实际上SATA接口的固态硬盘只需要有+5V供电就可以正常工作。而PCI-E接口（包括M.2接口）的固态硬盘则会用到+3.3V供电，可直接从PCI-E插槽上获取。而有部分PCI-E接口固态硬盘会使用+12V供电，这是因为其标配转接卡甚至是其本体自带有电压转换电路，会将+12V转换成合适的电压供固态硬盘使用。 D型4pin接口历史悠久，可以提供+12V和+5V供电刚才提到的硬盘内部+5V和+3.3V电压兼容的问题，实际上是一种“历史遗留问题”，因为早期的IDE接口硬盘使用的还是老式的D型4pin接口，这个接口只有+12V和+5V供电。而在刚开始推广SATA接口的那段时间，由于不是每一个电源都有SATA接口，因此从D型4pin接口转出SATA供电接口是不可避免的，前者并不具备+3.3V供电。考虑到硬件兼容性，实际上几乎所有SATA接口的产品都可以脱离+3.3V使用。总结：+12V是供电大户，+5V与+3.3V主攻外围最后我们来汇总下看看PC主要硬件所需要的供电电压： CPU：+12V 主板：+12V、+5V、+3.3V、-12V、+5VSB 内存：+3.3V 显卡：+3.3V 、+12V 机械硬盘：+12V、+5V、+3.3V 固态硬盘：+5V、+3.3V +12V是供电大户，因此它的地位最重要从这个汇总我们可以看出，+12V、+5V和+3.3V供电对于PC硬件起到很重要的作用，因此这三路输出的表现直接决定了PC电源的综合性能。其中+12V供电是当中的重中之重，CPU和显卡都直接由+12V供电，因此+12V供电的功率占电源额定功率的大头，一般来说不低于70%，高端电源甚至把全部资源集中在+12V输出上，+5V和+3.3V输出则通过DC to DC电路从+12V中转换出来。 +5V和+3.3V则主要是外围设备以及控制芯片的供电，如显卡上的外围电路、USB接口供电以及固态硬盘的供电等，从功耗上来说比+12V要低，但是涉及的设备和芯片很多，因此也不容忽视。-12V则主要是作为串口和PCI接口的电平判断使用，不是主要的供电线路，因此其输出功率普遍很低。 +5VSB是在关机状态下使用的，PC的正常开机以及快速唤醒全靠+5VSB，USB的关机充电功能也要依靠+5VSB，因此其重要性在PC电源中也不低，不过其功耗毕竟比较低，通常来说有1A或以上输出也就足够了，不过现在很多高端电源都比较注重+5VSB的输出，额定输出电流2A到3A的电源比比皆是。 1
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