独立供电更稳定

硬件周刊

  现在电脑内部的耗电量越来越高,因而对电源的要求变得更为严格,从提升电源功率到电源散热的改善,目的都是为了让系统有更稳定更安全的供电。现在有一些电源厂商推出提供5V、 3.3V、 12V独立供电的产品,让输出电压可以更加稳定。为什么要采用这样的设计呢?对比传统电源会有什么优势呢?

  一、AT电源没有3.3V输出

  我们现时使用的电源大都是ATX规格,会提供5V、3.3V及12V的输出电压,不过在此之前,电脑是采用AT规格的电源,只提供5V及12V输出。因为以往电脑只使用了12V给周边设备及I/O使用,而5V则提供给主板、处理器及内存部分,并没有设备需要3.3V的电压。

AT电源只有5V及12V

  但到了后来,芯片制造工艺的进步使各种电脑芯片所需的电压逐渐降低,电脑内部增加了对低电压的需求,例如SDRAM内存以及AGP显卡等都是使用3.3V电压,所以后期在ATX格式中加入了3.3V的输出电压。

  二、3.3V并非独立输出

  早期的电脑耗电相对较小,对电源质量要求不高;并且电源大多数是随机而配,一般能用就行,加上早期用户对电脑内部的认识不多,也不会太关注电源。所以,如果电源厂在电源上节约成本而导致质量降低,用户一般是很难察觉的。

  随着计算机的发展,当电源从AT改为ATX规格后,需要加入对3.3V的支持,当时厂商为了避免增加成本,便从5V输出模块中分离一部分来降压输出3.3V,这样便可以省掉一组提供3.3V的输出模块。虽然经历了这么多年,可5V及3.3V使用同一组模块输出却沿用至今。

在采用独立供电的电源中,你会明显地看到三种电压输出都分别使用独立一组线圈

  开始的时候,由于3.3V电压并没有太多硬件使用,故5V和3.3V共用一个模块其实并不是一个很大的问题,影响并不大。但现时DDR内存/显卡的速度不断上升,令3.3V的耗电量大增,故5V与3.3V共用会带来不稳定因素。其实Intel早已看出了这个问题所在,很早便把CPU的供电由以前单独使用5V模块改为增加使用12V模块,以免增加5V模块的负荷。

传统的电源通常只有两个线圈

  三、5V及3.3V共用模块的隐患

  为什么会说5V及3.3V共用模块会带来不稳定因素呢?我们首先来了解一下电源的简单运行原理。由于电脑是使用直流电,因此我们要先把普通交流电变成直流电。电源先把市电转变成直流电并提高电压,再通过DC高频震荡芯片控制的主变压器 (Main Transformer)把电源从前级输送到后级输出模块,再通过滤波及整流转变成直流电输入至不同的电压模块输出,而3.3V则是通过5V模块分出来。

  由于电脑内部硬件的耗电是时刻变化的,会因使用情况变化而增加或减少耗电量。当耗电量突然上升,会令电压突然下降,模块会因这个突然而来的耗电上升作出反应,要求增加高频震荡的次数以提升电压至应有的水平,保证电压的输出,反之亦然。

  但由于5V及3.3V是共用同一组模块,当5V或3.3V其中一组电压变动时,由于线路共用的关系,都会令另一方随之变动而导致输出不稳定。加上5V及3.3V的共用关系,其线路设计也要复杂一些,因此当5V或3.3V的电压因需求而变动时,所需要的模块调节反应时间也会变长,可是电脑硬件对电压变动较敏感,当电压变动幅度过大而不能及时调节高频震荡的次数时,供电出现问题,电脑会因此而出现死机的状况。

  四、是否危言耸听

  大家可能会问,传统的设计到现在也没有什么大问题,独立供电是否纸上谈兵而浪费成本呢!?

  大家想想,以往电脑内部的硬件耗电量并不太高,这意味着电压的改变不会太大,根据Intel的电脑硬件规格,电脑硬件应可接受规格规定的±5%~±10%的误差,故此少量的电压波动对电脑内部并没有任何影响。

由于3.3V及5V是共用的,因此3.3V及5V的总输出功率是两者共同拥用的

  但当电脑内部的硬件耗电量增大时,例如新一代的显示卡当玩3D游戏时会令耗电量变化很大,这意味着其影响波幅会更大,如果电源不能及时反应调节高频震荡,电压有可能波动变化至硬件所不能接受的地步,引起死机甚至烧毁硬件。而独立电压输出则是令5V及3.3V有更快反应的方法。估计未来在3.3V耗电不断增加的情况下,更多的电源厂将加入3.3V独立输出电压。