您是否注意到计算机上的电压非常小心。在输入220V电源后,它将转换为各种电压,包括12V,5V,3.3V等。为什么它们不统一?
谁在使用12V?
12V电压是计算机电源中最重要的电源之一,主要用于CPU,图形卡,风扇和其他需要更高电源的组件。随着微型CPU和图形卡的功耗的增加,12V电压逐渐成为主流 - 主板的电源管理模块(VRM)将将12V电压转换为CPU,然后CPU将以自己合适的工作电压运行。
谁的主要“食物”是5V电压?
5V电压主要用于驱动外围设备,例如控制器,USB端口,硬盘等。由于TTL逻辑电路的工作电压为5V,因此广泛用于早期PC中。
谁是3.3V电压的“赞助商”?
3.3V电压主要用于内存(例如DDR4和DDR5),主板芯片组,音频设备等。随着芯片技术的发展,许多设备的操作电压已降低到1.0V甚至更低。
我们如何确定三个电源巨头?
早期的IBM PC仅提供两个电压 +12V和 +5V,但是随着CPU功耗的增加,引入了 +3.3V电压,以降低总体电力消耗并提高电源供应效率。 ATX标准的配方进一步标准化了电源设计,将 +12V, +5V和 +3.3V阐明为主要电压,从而建立了主要基于这三个电压的电源模式。
现代电源可以通过集成电压稳定模块(VRM)和降压转换器有效地产生其他所需电压。引入该界面以解决增加图形卡功耗的问题,并通过直接电源减少中间转换链接。尽管实际使用过超载和接触不佳引起的燃烧问题,但不能否认该新的电源规范确实具有价值。
因此,新的12V-2×6接口形成了 - 这是PCI-SIG组织启动的改进版本,以解决实际使用该接口时出现的过热和燃烧的问题。设计目标是提高电源的安全性和可靠性。它们的外观几乎相同,但在机械结构,电特性和安全性方面有了显着改善。新界面通过优化感应引脚设计,缩短销钉的长度并提高电导率,同时保持相同的功率输出能力,从而解决了旧接口的过热和燃烧问题。
将来的电压会统一吗?
让我们首先讨论单电压的优势:统一电压可以简化电源设计,减少转换链接并提高整体效率。例如,如果所有组件都使用12V电压,则电源可以直接输出12V,而无需额外的降压或增强转换器,而转换损耗没有转换损耗。
好处是好处,但这面临着严重的技术挑战。不同的硬件组件在电压需求上有很大差异。这是因为统一电压可能导致某些组件无法正常工作或效率低下,并产生大量的“废热”。举个例子,电源管理模块(VRM)负责将主板上的12V或5V转换为CPU,内存等所需的低压。此外,如何在高负载下进行热管理电源管理模块也是一个非常困难的问题。
最后,有成本。统一电压需要重新设计所有硬件组件和电源系统,这将带来巨大的研发和生产成本,例如在2020年通过电源规格从某种意义上说,试图实现统一电压,但进度几乎可以忽略不计。这实际上是一个答案:尽管电压很复杂,但它允许每个硬件“自由设计”并通过更好的电压驱动器进行操作,以最大程度地提高“有限地面”的效率。
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