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Power!i915/925的源动力

2004-07-08 作者:INTERNET 佚名 编辑:admin 【复制本帖地址

    随着英特尔发布i915/925系列芯片组,新一代平台已经展现在我们面前,尽管它还不是使用传统中的BTX架构,但在许多方面都有较大的改动,是继i845推出之后,又一次平台级的产品飞跃进。i915/925的出现,将取代占据王者地位一年半之久的i865/i875系列,成为英特尔进攻高端家用市场的利器。

  i9x5系列详细性能对比表









  一、惊人的能量消耗

  设备的典型功率消耗,来源于AMD公司技术资料,下面是现阶段主流PC的功耗:
 
           +3.3V   +5.0V   +12.0V   数量   最大功率
 
   主板      3.00A   2.00A   0.30A    1     23.50W
   Athlon XP 2100+ /           7.49A    1     89.91W
   256MB DDR    /     3.00A    /     2     15.00W
   AGP显卡     6.00A   2.00A    /     1     29.80W
   IDE硬盘     /     0.80A   2.00A    1     56.00W
   DVD-ROM     /     1.20A   1.10A    1     19.20W
   CD-RW      /     1.20A   0.80A    1     15.60W
   软驱       /     0.80A    /     1     4.00W
   PCI声卡     0.50A   0.50A    /     1     4.15W
   PCI网卡     0.40A   0.40A    /     1     3.32W
   机箱风扇     /     /     0.25A    1     3.00W
   处理器风扇    /     /     0.25A    1     3.00W
   键盘       /     0.25A    /     1     1.25W
   鼠标       /     0.25A    /     1     1.25W
   合计      283.98W

  然而,上述表格在新一代PC中将不再适用,暂且不论i915/925对系统性能的影响,最起码它改变了原有的能量供应状态,使PC再次向高功耗、高发烧量产品迈进了一大步。此话怎讲?大家可看看下面这些耗能大户。

- 新式PCI-Express显卡,高内核频率和高显存频率,不得不使用额外的6针电源接口。超大的发热量,不仅让显卡背上了沉重的盔甲和风扇,也需要额外的功耗。
- SATA RAID 0 + RAID 1,双硬盘架构,带来安全性和速度的同时,台式机也首次以双硬盘为标配
- WCT(Wireless Connect Technology,无线连接技术),在芯片组级实现迅驰多么值得骄傲,可是主板却需要集成802.11b/g(54Mbps)无线网络模块,在千兆有线网络之外,又多一个功能芯片。众所周知,功能芯片越多,耕电量亦会随之升高。
- DDR 2,电压从DDR的2.5降至1.8V,但时钟频率的提升,同样需要消耗更多电能
- P4 Prescott新核心,即使采用了动态VID(VID:Voltage identify,电压鉴别号码),电压会按照计算量随时变动,但它的功耗仍是相当惊人,高频率版本超过100W,已经打破了家用机CPU的耗电记录。还记得学校读过的耗电量吗?“千瓦小时(KWH)”为1度电,换言之,单纯是CPU本身,每10个小时就会使用1度电。在电费节节飙升的今天,这是一个非常严峻的问题呢!

  正因为发热量过大,主板厂商们在新架构中加入了自定义自动超频功能,只有在全速运行的时候才超频使用,听歌和浏览网页等低速任务工作会降频,减少发热量。完全不需要用户手动参与调节,实在是方便万分。

  为了应付电能消耗带来的高发热量,有部分主板厂商甚至采用了新式的外露锡条电路设计,这种“裸露”式设计被用到了CPU以及主供电部分的背后,可以有效的降低高温区的工作温度,防止PCB在高温和散热器重量长期作用下变形,提高可靠性和稳定性,延长主板使用寿命。当然,与过往一样,在安装主板到机箱时,一定保持主板背面不要接触到任何导体。

  实际上,当电源接口改变的时候,我们就应该意识到电脑功耗的问题,针脚越少证明其供电量越少,386-586年代使用12针电源接口,电源功率都在100-150W之间。然而,在20针的ATX时代,电源已经从150W跳到300W的主流。继续发展下去,可见千瓦电源亦不远矣。

  二、ATX的演变

  每次架构的改革,都会引起电源的变化,先来回顾一下以往的电源吧

  -AT 12针架构,需要电源开关
  -ATX 1.0,20针,增加了待机电路为电源主电路和主板提供电压,实现电源唤醒;包含+3.3V电压输出。
  -ATX 2.0,电源内部的风路进行了调整,将原来面向机箱内送气的风扇改为向机箱外排气。对PS_ON#、PWR_OK信号和+5VSB电源规格进行了补充,重新定义了+3.3VDC端电压变动的范围和软电源控制信号。加入可选择的风扇辅助电源、风扇监控、IEEE1394电压和3.3V遥控电压等标准。对电源内部配线颜色的定义进行了补充。
  -ATX 2.01,对机箱和主板的I/O接口的定义进行了修正和补充。将+5VSB输出电流由原来的10mA增加到720mA,改善了主板唤醒设备的能力,提高了兼容性。
  -ATX 2.02,针对250~300W以上电源加入了辅助电源连接器--一种类似AT主板的6芯连接器。电源启动时PS_ON、PWR_OK与相关电压的变化关系进行重新说明,并明确了IEEE1394R通道的电源定义,将原来-5VDC和-12VDC的电压波动范围由原来的±5%修改为±10%。

  -ATX 2.03:将MicroATX名词改为正确的Mini-ATX,并对其外形尺寸进行了重新的定义。建议电源厂家在电源机盒顶端增加新的通风窗口,增强对CPU的散热。
  -ATX12V,加强了+12VDC端的电流输出能力,对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定。采用新增加的4芯电源连接器为P4处理器供电,供电电压为+12V。加强了+5VSB的电流输出能力,改善主板对即插即用和电源唤醒功能的支持。

  三、新平台的改良

  *硬件方面

  i915/925使用新的电源架构ATX 12V-24针,它的标准接口从原来的两个提升至三个。这种分离式的设计,与过往在服务器上的EPS电源很相似,EPS使用+12V两路独立供电的,两个+12V电压输出分别对CPU和其它I/O设备进行供电,这样可以减少由如硬盘光驱等设备对CPU工作时的影响,大大提高系统的稳定性。

  -主电源
  仍然采用双排列电源,不过,从20针(2*10)升级到24针(2*12)主电源,就像服务器上的双CPU主板。当然,只要你的电源功率足够,我们仍可使用传统的20针电源,但会缺少辅助电源输出功能,某些电源接口会失去作用。使用20针电源还要注意一个问题,必须把电源插在接第一针上,11、12、23、24针不要连接。

  24针电源针脚定义
1、+3.3V;2、+3.3V;3、地线;4、+5V;5、地线;6、+5V;7、地线;8、PWRGD(供电良好);9、+5V(待机);10、+12V;11、+12V;12、2*12连接器侦察;13、+3.3V;14、-12V;15、地线;16、PS-ON#(电源供应远程开关);17、地线;18、地线;19、地线;20、无连接;21、+5V;22、+5V;23、+5V;24、地线

  -ATX 12V电源
  4针(2*2)接口,提供直接电源供应给CPU电压调整器,幸好,它没有进一步提升针脚数目,换言之,CPU的功耗虽大,还是在可控制范围之内。1、地线;2、地线;3、+12V;4、+12V

  为了降低CPU供电部分的发热量,厂商们对电源回路也进改进,以往两个MOSFET管为一组进行供电,6个就是三相电源,现在,某些主板使用了四个MOSFET管为一组,两组电源供电。把来自两颗MOSFET管的热量,平摊到四颗上,无论从降低主板供电元器件的温度,还是最大可提供的电流强度来说,都有一定的好处。我们不能从两相少于三相,就说新主板的设计差。

  -预备电源
   4针(1*4)接口,为PCI Express x16显卡提供电源,1、+12V;2、地线;3、地线;4、+5V
   8针(2*4)接口,并非所有915/925主板都有这个预备电源接口,只在某些高端主板上才可以看到。

  对于i915/925主板,常见有两种供电搭配:一是24针主电源+ATX 12V,这样可以提供144W的电能供主板使用。二是20针主电源+ATX 12V+预备电源,主电源和预备电源每个提供72W,总共也是144W。

  按照英特尔的规格,它为每个插卡提供2A的+5V电流,如果使用6条扩展槽+PCI Express x16的全负载形式,它们不能超过14A,否则再强的电源亦无法提供足够的电量,过高的电流可能会导致主板的烧毁。

电源输出能量表

  -其它

  新架构还对风扇的供电作了一定的改变,处理器风扇连接器和辅助后置风扇改为了四针连接,CPU风扇最高电流是1A,针脚定义分别是:1、地线,2、+12V,3、信号回路,4、控制信号,多出来的一针可以用来调节风扇速度。

  前置/后置机箱风扇保持三针连接,CPU风扇最高电流是800mA,针脚定义分别是:1、控制信号,2、+12V,3、信号回路。

  i915/925主板对电源的要求更加严格,这点可以从+5V待机线看出来,许多用户曾经投诉过它们的能源管理有问题,如待机时无法回复正常,不能用键盘开机,种种故障都与电源的质量有关。如果你的电脑现时就有这种问题,升级到i915/925时,几乎可以肯定地要同时购买新电源。电源的价格还算是小事,损坏主板的昂贵价格可不是每个人都可以负担得起,说买新就买新的。因为劣质电源故障通常都会导致主板有明显的烧焦现象,这类属于人为损坏的事情,主板厂商们一般是不予以保修的。

BTX新架构主板,电源方面与新的i915/925 ATX相当

  *软件方面

  在软硬结合的今天,电源的变化还会对能源管理有影响,新的ATX标准,可以让软件通过ACPI(Advanced Configuration and Power Interface,先进设置和电源管理),来控制几个硬件:电源接口、风扇、局域网唤醒、IA(Instantly Available,即时可用)PC快速工作技术、响铃呼叫后状态回复、USB唤醒、PS/2设备唤醒、PME#(Power Management Event signal,能源管理事件信号)、PCI Express WAKE#信号唤醒。

  ACPI使操作系统可以直接操纵能源管理和即插即用,包括机内部件的电力消耗和外接零件的管理,甚至连某些附加板卡都需要ACPI-aware驱动。它还能够支持前面板电源/睡眠模式切换,以便控制软件开关机,如果要待机模式,亦需要额外的15瓦电能支持,这一切都由新式电源来提供。有些朋友喜欢改变系统的驱动,连能源部分也手痒痒的去改,导致无法软关机的话,可别说没有预先提醒哦。

  操作系统对新式电源的控制权力也增加了许多,能够操作某一设备进入低功耗状态,某一设备给应用程序调用。看来,英特尔也知道i915/925的功耗太大了,只能使用动态管理来暂时降低部分系统能源,借此让整个平台的能源消耗不会太过惊人。

  下面是整个i915/925系统的最低级耗电要求,注意,是最低级的,如果加上硬盘、显卡、光驱、CPU等能耗大户,绝对不止以下的数字。

ACPI工作状态

  i915/925新式电源支持的唤醒设备有状态如下:

  -局域网:S1, S3, S4, S5,需要+5V待机电源供应,网卡监视MII(Media Independent Interface,媒体独立接口)的网络操作,一旦侦察到Magic Packet帧信号,立即进行唤醒整个PC
  -Modem(后面板串行口A):S1, S3,侦察外置或内置modem的呼叫
  -PME#信号:S1, S3, S4, S5,符合PCI总线能源管理接口,支持PCI 2.2和PCI Express两种设备,IA PC快速工作技术,可以让系统长时间保存在ACPI S3状态,利用内存来暂时存放信息,保证系统能够在最短时间内开启。牺牲一定的电能消耗,换取系统随时工作。现在,有许多朋友都喜欢长时间不关机,使用了IA之后,可以在耗电量和速度之间取得较好的平衡,使电脑更为人性化。
  -能源开关:S1, S3, S4, S5
  -PS/2设备:S1, S3
  -实时时钟警告:S1, S3, S4, S5
  -USB:S1, S3
  -WAKE#唤醒信号:S1, S3, S4, S5,PCI Express总线专用的资源。

  值得注意的是,ACPI的状态,也对+12V风扇有影响,处于S0、S1时,系统风扇会开启,处于S3、S4、S5状态时,系统风扇将自动关闭。每个风扇的速度,都可以通过ASIC硬件监测来完成。

  四、购买新ATX电源要注意的地方

  由于在购买的时候,我们无法拆开电源来观察,内部是否有EMI电磁滤波器、压敏电阻、整流滤波电路、开关变压器和开关三极管、有源PFC功率因素校正电路显得并不重要,只需要记住下列简单的几点已经足够。

  品牌

  正如其它配件那样,品牌也是一个信心的保证,至少我们应该选择在网上报价系统中可以找到的品牌,而不要购买那些几十元的廉价产品,记着,心脏的供血不足,往往是生病的先兆。优质产品都能通过FCC、CE和CCC等认证,在电源铭牌上可以看到这些认证标志,它们关系着我们的安全和健康。翻翻产品的说明书,看看有无过压、过流、欠压、短路、过载和防雷等保护功能,如果拥有这些特性,基本上可以确定其品质。

  功率

  无论如何,250W已经可以从购买单中删除了,我们不可能牺牲未来的扩展性来选择一些低功率的产品,而且还要考虑到电源功率的虚标手法,并非所有厂商的250W电源,真的能够提供250W电量。虽然电脑在使用时很少达到最大功率,功率不足的劣质电源却会让你遇上各种随机故障,如:硬盘启动失败、自动重启、死机,当我们更换主板、内存、CPU、显卡等关键性部件后,就会发现电源才是罪魁祸首。因此,我们至少也要选择350W的产品,对于那些打算用GeForceFX6800、X800级别显卡的朋友,更要购买400W的电源。如果要面临升级以及不断增加的磁盘阵列,就需要更大的功率支持它,你就要把预算提高到450W或500W的范围。

  接口

  上面已经讲过,i915/925使用最新的24针+4针方案,换言之,如果你有24+4pin的服务器电源,同样可以用在新主板上。对于现在购买旧P4电源的朋友,不妨选择这类新式电源,它们往往附送24pin转换成20pin的转换线,让旧规格的主板仍然可以使用它。这样,升级到新主板后,我们就无须额外花钱了。

  从接口的数量,我们也可以看出电源的功率,如果一个电源可提供11个4针D型,2个SATA,软驱,24针主板供电,4针辅助,8针辅助如此庞大数量的接口,那么它在功率一定不会差到那里去。没有厂商愿意拿自己的名声开玩笑,如果全部插上之后供电不足的话,这个产品被会被万人唾骂。

  噪音

  为了确保高功耗平台上能长期稳定工作,电源输出的电量也变得很大,12V基本可以达到或超过30A。此时,整个电源也会变成烤炉,加装了超大型的散热器后,电源会变得很重,所以有些人也会按照电源的重量来判断它的输出功率(虽然有时并不很准确)。无论如何,拥有再强的散热片,我们仍需强力风扇作后援支撑,否则肯定不能熬过炎热的夏天。对于电源风扇来说,30-40dB的噪声真的很正常了。也许,我们需要一个隔音性更好的机箱,否则真的会让你的耳朵感到很疲劳。


Zippy的500W电源,价格1300元


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