7 月 082022
 

雖然半導體製程的進步得以讓晶片在相同的性能下更加省電,但出於對於性能的渴望,高性能的旗艦產品也是不斷地將耗電量推向新高,同時也衍生出 Power Excursion 功率陡增、俗稱超抽等與暫態相關的問題。

傳統的 PCIe 6 Pin,因為內部僅有兩條12V 線材,加上對於餘裕量的控制因此控制在可以提供 75W 供電能力,而完整三線的 6+2 Pin 則可以給到 150W 供電。不過現今旗艦卡可以很輕易的來到 450W 甚至更高的耗電,因此要能跟上目前的需要勢必得配置兩個以上甚至三個 PCIe 供電輸入,對於 Layout 空間不是很友善。因此 PCI-SIG 在 PCIe 5.0 規格開始加入了新的供電插座規格 12VHPWR,雙排共12PIN的配置能夠將供電輸入接頭簡化,並且有外部 Sideband 信號可以做供電能力監測,雖後也被納入了 Intel 的 ATX3.0 並且對於超抽的餘裕量有著進一步的定義。不過這也不是我們第一次看到 12VHPWR 接頭了,在先前發表的 RTX 3070/3080 我們就有看到公版 Founders Edition 上面有著類似的 12Pin 電源輸入,而實際上其配置與定義也成為我們看到的 12VHPWR 接頭中的電力供應部分;到了最新的旗艦 RTX 3090 Ti 也正是的將完全體 12VHPWR 給導入。

在 ATX 3.0 規格對於超抽的 Power Budget 與持續時間有比較完整的定義,在 ATX 3.0 規格內,有 12VHPWR 接頭的高瓦電源至少要可以維持 200% 額定供電能力達 100us,代表目前電源都必須做的更強壯一些才行。

而 12VHPWR 插頭本身,供應的額定電流量最高為 55A,供電功率最高為 600W。提供偵測的 Sideband 信號中,目前規定必須的信號為 Sense 0/1 兩條,用來規範電源能提供的 PCIe 功率數量,並且這兩條線是獨立於其餘兩條 Sideband 信號不受影響。值得一提的是在原始的 PCIe CEM Rev5 是僅規範了一條 Sense 0,在 ATX 3.0 才變成了兩條 0/1。


另外兩條選用的 CARD_PWR_STABLE 則是類似於 24Pin 上的 PG 信號,用來指示PCIe 介面卡上的電源工作正常。另一條 CARD_CBL_PRES# 主要的功能就是偵測線材是否已經正確插入,另外也可以做為顯卡與電源溝通所需要 Power Budget 的信號,設計部份是希望利用 Register 來溝通。其中提及了多卡環境時可以透過 CARD_CBL_PRES# 的信號來分配每張卡能取得多少電力。

這次入手技嘉 GeForce RTX 3090 Ti GAMING OC 24G,以及 UD1000GM PG5 一千瓦電源組合,除了前面提到的 RTX 3090 Ti 導入了 12VHPWR 接頭以外,其中 UD1000GM PG5 電源供應器應該也是目前最早市售支援 12VHPWR 規格的產品。接下來就簡單開箱拆解,以及稍微進行一些性能測試。
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