ฉันสงสัยอยู่เสมอว่าเหตุใดการ์ดกราฟิกคอมพิวเตอร์จึงใช้ขั้วต่อ 8 พิน (สายบวก 4 ขั้วและลบ 4 ขั้ว) แทนที่จะใช้ขั้วต่อที่มีสายขั้วบวกลบเพียงเส้นเดียว
คำตอบ:
วิธีนี้ทำให้สามารถใช้ตัวเชื่อมต่อและสายไฟราคาถูกได้หลายแบบแทนที่จะใช้สายไฟแบบหนาเดี่ยวและขั้วต่อกระแสสูงที่มีราคาแพงกว่า สายไฟแบบหลายเส้นนั้นมีความยืดหยุ่นมากกว่าสายแบบหนา หมุดหลายอันบนแผงวงจรช่วยลดปัญหาในการติดตามกระแสสูงบน PCB
มันไม่เพียงเกี่ยวกับการจัดการพลังงานเท่านั้น แต่ยังมีแรงดันไฟฟ้าตกบนสายเคเบิลที่ต้องควบคุมอย่างดี
ตามข้อมูลจำเพาะของระบบเครื่องกลไฟฟ้า PCIe ระบุว่าขั้วต่อสายไฟจะส่งมอบ +12 V และตัวเชื่อมต่อ 2x3 สามารถส่งได้ 75 W หรือ 150 W สำหรับ 2x4 อุปกรณ์ PCIe พลังงานสูง (โดยทั่วไป GPU) สามารถดึงสูงถึง 300 W ผ่านการรวมกันของตัวเชื่อมต่อพลังงาน PCIe และ 25 วัตต์จากตัวเชื่อมต่อที่ขอบ
ในบทที่ 3 ของเอกสารกล่าวถึง:
- + 12V ที่ส่งมอบจากขั้วต่อขอบมาตรฐาน x16 และเพิ่มเติม + 12V (s) ที่ส่งผ่านทางขั้วต่อไฟฟ้าเสริม 2 x 3 และ / หรือ 2 x 4 จะต้องได้รับการปฏิบัติเสมือนว่ามาจากรางจ่ายไฟระบบแยกต่างหาก
- ศักยภาพอินพุต + 12V ที่แตกต่างจากคอนเนคเตอร์ที่แตกต่างกันจะต้องไม่ถูกลัดด้วยไฟฟ้า ณ จุดใด ๆ บนการ์ดเสริม PCI Express 225 W / 300 W
- หมุดไฟของขั้วต่อพลังงานเสริมเดี่ยว 2 x 3 หรือ 2 x 4 สามารถลัดวงจรเข้าด้วยกันได้
ดังนั้นคอนเนคเตอร์ต่ออาจไม่มีความแตกต่างกันตามข้อมูลจำเพาะหากสายไฟทั้งหมดรวมกันในชุดสายไฟคิดว่าการแยกมันออกจากพินทั้งหมดของตัวเชื่อมต่อ Molex จะมีค่าใช้จ่ายสูง
ฉันไม่รู้ว่าการเดินสายไฟทำได้อย่างไรในแหล่งจ่ายไฟ แต่โดยทั่วไปแล้วเสบียงจะแบ่งออกเป็นรางเล็ก ๆ การรวมมันเข้าใกล้จุดโหลดอาจช่วยได้มากขึ้น
บน GPU นั้นมักจะมีแรงดันไฟฟ้าหลายเฟส (10-20) ที่รวมกันสามารถส่ง ~ 200 A @ 1 V เข้าไปในแกน GPU และหน่วยความจำ ตัวอย่างเช่น Nvidia Titan V มีตัวเชื่อมต่อ 2x3 และ 2x4 และสามารถสร้างความร้อนได้สูงถึง 250 วัตต์ GamersNexus ทำอย่างใดอย่างหนึ่งและดูที่วงจรส่งพลังงาน:
มีหลายสาเหตุที่มาจากความจริงที่ว่า GPUs ดึงดูดกระแสมาก
GPU อาจดึง 100 W ผ่านหนึ่งในตัวเชื่อมต่อเหล่านั้น ที่ 12 โวลท์นั่นคือ 8 แอมป์ กระแสไฟฟ้าที่สูงผ่านลวดจะสร้างแรงดันตกจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งตามสัดส่วนกับความต้านทานของเส้นลวด สิ่งนี้ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าต่ำที่ GPU และสูญเสียพลังงานในสายไฟทำให้ประสิทธิภาพในการถ่ายโอนพลังงานลดลงและความร้อนเพิ่มขึ้นในเคส
แรงดันไฟฟ้าตกสามารถลดลงได้สองวิธีหลัก: วิธีหนึ่งคือการลดความต้านทานของสายไฟไม่ว่าจะโดยการใช้สายไฟที่มีขนาดใหญ่กว่าหรือโดยการวางสายหลายเส้นในแบบคู่ขนาน การลดความต้านทานหมายถึงการลดลงของแรงดันไฟฟ้าและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อีกวิธีหนึ่งคือการเพิ่มลวดความรู้สึกแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมที่ไม่ได้ดำเนินการในปัจจุบันเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟสามารถตรวจจับและปรับแรงดันไฟฟ้าที่โหลดเพื่อชดเชยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงในสาย
ปัจจัยในการเล่นก็คือความกังวลทางกล สายไฟที่หนานั้นมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าลวดเส้นเล็กส่งผลให้เกิดการเดินสายเคเบิลที่ยากขึ้นทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับรัศมีการโค้งงอและเพิ่มความเครียดให้กับตัวเชื่อมต่อและแผงวงจร การใช้หมุดหลายอันช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสลดความต้านทานการสัมผัส เส้นทางปัจจุบันแบบขนานยังให้ระดับความซ้ำซ้อน
ขั้วต่อไฟ PCIe แบบ 8 พินใช้ทั้งสองวิธีดังต่อไปนี้: พินพาวเวอร์แบบขนานสามพิน, พินกราวด์แบบขนานสามตัว, และพินการรับรู้แรงดันไฟฟ้าคู่หนึ่ง การใช้หมุดพลังงานแบบขนานสามตัวช่วยลดแรงดันไฟฟ้าที่ตกผ่านสายเคเบิลในขณะเดียวกันก็ให้ความยืดหยุ่นที่ดีในขณะที่หมุดความรู้สึกช่วยให้มั่นใจได้ว่าโหลดจะได้รับ 12 โวลต์
คำตอบนั้นธรรมดามากขึ้นตัวเชื่อมต่อ 2x3 และ 2x4 มีอยู่ในระบบ "ทั้งหมด" เนื่องจากเป็นเอาต์พุตเริ่มต้นของแหล่งจ่ายไฟ และเนื่องจากมีให้ใช้งานพวกเขาไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟพิเศษที่จะมีเอาต์พุต 75W หรือ 100W
พลังงานที่ต่ำกว่าอาจทำให้หม้อแปลงบนการ์ด GPU ใช้งานง่ายขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลง