ATX電源版本及發(fā)展歷程解析

　　ATX電源是根據(jù)ATX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，從最初的ATX1.0開始，ATX標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)過了多次的變化和完善，目前國內(nèi)市場上流行的是ATX2.03和ATX12V這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中ATX12V又可分為ATX12V1.2、ATX12V1.3、ATX12V2.0等多個(gè)版本。最新的ATX電源標(biāo)準(zhǔn)為ATX12V2.2。在選購電源之前，我們需要對電源做一個(gè)初步的了解，下面我們就來看看這些關(guān)于ATX電源的基本知識。

1. ATX電源版本發(fā)展歷程:

　　要解釋ATX 12V 1.3規(guī)范先要從ATX說起，ATX規(guī)范是1995年Intel公司制定的主板及電源結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，是英文（AT Extend）的縮寫。ATX電源規(guī)范經(jīng)歷了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等階段。目前市面上的電源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V標(biāo)準(zhǔn)。ATX 2.03標(biāo)準(zhǔn)采用+5V和+3.3V電壓，分別為功耗較大的處理器及顯卡直接提供所需的電壓。而單獨(dú)的+12V輸出則主要應(yīng)用在硬盤和光驅(qū)設(shè)備上，因?yàn)楫?dāng)時(shí)處理器和顯卡的功耗都相對較低，所以各部件相安無事。

　　但P4處理器的推出改變了這一切。由于它的功耗較高，使用符合ATX 2.03規(guī)范的產(chǎn)品時(shí)，+5V的電壓根本不能提供足夠的電流。基于此，Intel對ATX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，推出了ATX 12V 1.0規(guī)范。它與ATX 2.03的主要差別是改用+12V電壓為CPU供電，而不再使用之前的+5V電壓。這樣加強(qiáng)了+12V輸出電壓，將獲得比+5V電壓大許多的高負(fù)載性，以此解決P4處理器的高功耗問題。其中最顯眼的變化是首次為CPU增加了單獨(dú)的4Pin電源接口，利用+12V的輸出電壓單獨(dú)向P4處理器供電。此外，ATX 12V 1.0規(guī)范還對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護(hù)電路等做出了相應(yīng)規(guī)定，確保了電源的穩(wěn)定性。

2. ATX電源各版本的區(qū)別:

　　既然ATX電源有這么多版本，那么它們有些什么不同呢?下面我們先來看看各個(gè)ATX電源標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。

　　ATX12V與ATX2.03的比較:

　　1、ATX12V加強(qiáng)了+12VDC端的電流輸出能力，對+12V的電流輸出、涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護(hù)等做出了新的規(guī)定。
　　2、ATX12V增加的4芯電源連接器為P4處理器供電，供電電壓為+12V
　　3、ATX12V加強(qiáng)了+5VSB的電流輸出能力，改善主板對即插即用和電源喚醒功能的支持。

　　ATX12V1.2、1.3、2.0之間的比較:

　　1、1.3版加強(qiáng)了+12V的輸出能力，以適應(yīng)INTEL新型的Prescott大功率CPU。
　　2、1.3版電源效率有所提高:
　　3、1.3版取消了-5V的輸出端口。
　　4、2.0版進(jìn)一步加強(qiáng)+12V的輸出能力，+12V采用兩組輸出，分為+12VDC1、+12VDC2，有一組專為CPU供電。
　　5、2.0版進(jìn)一步提升電源的效率。

3. ATX電源功率的概念

　　電源是功率可分為:額定功率、最大功率、峰值功率。但是只有額定功率和最大功率才有實(shí)際意義。
　　額定功率:環(huán)境溫度在-5~50度之間，輸入電壓在180V~264V之間，電源能長時(shí)間穩(wěn)定輸出的功率。
　　最大功率:在常溫下，輸入電壓在200V~240V之間，電源可以長時(shí)間穩(wěn)定輸出的功率，最大功率一般比額定功率大15%左右。
　　峰值功率:電源在極短時(shí)間內(nèi)能達(dá)到的最大功率，時(shí)間僅能維持幾秒至30秒之間。峰值功率與使用環(huán)境與條件有關(guān)系，不是一個(gè)確定值，但峰值功率可以很大，極容易誤導(dǎo)用戶。

4. 估算ATX電源的功率

　　通常在電源的銘牌上都標(biāo)有這款電源的一些基本參數(shù)，如各路輸出的電壓和電流，其實(shí)，從電源的銘牌提供的這些參數(shù)，我們就可以大致的估算出這款電源的實(shí)際功率，當(dāng)然，各個(gè)ATX電源版本所計(jì)算的方法并不一樣。

　　值得注意的是，通過這種方法計(jì)算出來的功率，實(shí)際上只是一個(gè)大概的估算，和廠商實(shí)際標(biāo)注的額定功率可能有一定的誤差，這是正常的，因?yàn)閺S商在計(jì)算一款電源功率的時(shí)候，有一套復(fù)雜的公式，這種估算方法，僅適用于快速估算作參考。

　　1、主流的ATX12V 1.3標(biāo)準(zhǔn)

　　此前的ATX2.03電源標(biāo)準(zhǔn)對+5v和+3.3有較大的消耗，而+12則主要用于光驅(qū)和硬盤。不過隨著高性能處理器和顯示卡的推出，情況有了明顯的改觀，PC系統(tǒng)對電源的需求也變得求賢若渴起來。針對這種情況，Intel對ATX標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，推出了ATX12V電源標(biāo)準(zhǔn)。ATX12V與ATX2.03的差別主要是通過12V電壓調(diào)整器為CPU供電，而不再是以前由5V提供；ATX 12V里加強(qiáng)了+12V輸出能力，并對涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護(hù)等做出了規(guī)定，特別對CPU增加了4針的電源接口伴隨著P4處理器的推出而應(yīng)用。+5VSB的輸出確保了主板對USB等設(shè)備和電源喚醒功能的完善。

　　由于處理器功耗的不斷提升，ATX12V電源規(guī)范從推出至今已經(jīng)有了多次修改，僅僅在過去的兩年時(shí)間里，Intel就先后兩次升級了ATX電源的規(guī)格。隨著吞電怪獸Prescott CPU的出現(xiàn)，系統(tǒng)對12V的輸出電流有了更高的要求，而且線材的承受能力有限，這就對為CPU供電的+12V輸出電流提出了更高的要求，電源也從ATX12V 1.0、ATX12V 1.1、ATX12V 1.2版升級到了ATX1.3版本。
ATX12V 1.3版主要是增強(qiáng)了12V供電，同時(shí)增加了對SATA硬盤的供電接口，提高了電源的轉(zhuǎn)換效率。雖然以目前的電源技術(shù)，+12V單路輸出完全可以做到更高，但會導(dǎo)致其輸出線材存在較大的安全隱患，同時(shí)也會有較大的線路損耗，為此Intel專門限制了單路＋12V輸出不得大于240VA。此外，ATX12V 1.3還取消了-5V這個(gè)電壓的供給。本來-5V的電壓是給ISA插槽使用的，但是隨著ISA插槽的淘汰，-5V電壓已經(jīng)早就用不上了，因此ATX12V規(guī)范中已經(jīng)正式取消了這個(gè)-5V電壓的供給，所以一些較為新型的電源就根本沒有這個(gè)電壓的輸出。同時(shí)，在ATX12V 1.3規(guī)格中，滿載時(shí)電源效率從68%提高到了70%。

　　2、雙12V供電-----ATX12V 2.0標(biāo)準(zhǔn)

　　隨著PCI-E設(shè)備的出現(xiàn)，系統(tǒng)功耗再次攀升，對＋12VDC的需求繼續(xù)增大。在不改動ATX電源輸出規(guī)范的情況下，傳統(tǒng)的ATX12V 1.3電源已經(jīng)不能通過改動內(nèi)部設(shè)計(jì)來滿足所有硬件對+12V的需求，因此針對915/925系列芯片組主板制定的ATX12V 2.0規(guī)范應(yīng)運(yùn)而生。

　　ATX12V 2.0版仍然是ATX電源規(guī)范的一種，在本質(zhì)上，ATX12V 2.0規(guī)范就是為了解決CPU功耗極度高漲的問題而制定的。與ATX12V 1.3版本相比，ATX12V 2.0版本最是明顯的改進(jìn)就是+12V增加了一路單獨(dú)的輸出，即采用了雙路輸出，其中一路+12V（稱為+12V1）專門為CPU供電，而另一路+12V2則為其它設(shè)備供電。一個(gè)計(jì)算機(jī)的開關(guān)電源，＋12VDC的輸出如果是22A的話，這在安全方面是不允許的。FCC（美國聯(lián)邦通訊委員會）在這方面作出了非常明確的規(guī)定，計(jì)算機(jī)電源的任何一路直流電壓輸出不允許超過240VA，舉例說明為如果某一路輸出電壓為40V，那么這一路電流最多為240VA除以40V等于6A，在電流達(dá)到6A之前，電源應(yīng)該進(jìn)入到過流保護(hù)狀態(tài)或者關(guān)機(jī)。而Intel希望的＋12VDC輸出要求達(dá)到22A，這已經(jīng)超出了FCC對安全的要求，已經(jīng)可以達(dá)到＋12V×22A＝264VA，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了240VA的安全要求。在這種情況下下，Intel另辟蹊徑，在ATX12V2.0標(biāo)準(zhǔn)中將＋12VDC分成了＋12V1DC和＋12V2DC兩條線路輸出。＋12V1DC通過電源的主接口（12×2）給主板及PCI E顯卡供電，以滿足PCI Express X16顯卡和DDR2內(nèi)存的需要；而＋12V2DC通過（2×2）的接口專門為CPU供電。在實(shí)際上，主板上的＋12V1DC和＋12V2DC在布線上也是完全分開的。由于采用雙路12V輸出，因此主電源接口也從原來的20Pin改為24Pin輸出。

　　雖然很多廠商提供舊版本電源加上24pin的主板轉(zhuǎn)接頭，以替代研發(fā)ATX12V 2.0版本的電源，雖然在使用上還沒發(fā)生大問題，但僅是一時(shí)的替代方案，無法完全取代正版的ATX12V V2.0電源，因?yàn)檫@樣的作法存在下列缺點(diǎn)：一是無法改善+12V不足的現(xiàn)象，不能滿足新系統(tǒng)對+12V輸出增加的強(qiáng)烈需求，尤其是ATX12V V1.3以前舊版低瓦特?cái)?shù)的電源規(guī)格，+12V嚴(yán)重不足，在舊版本電源加上24pin的主板轉(zhuǎn)接頭，只是自欺欺人的手法。二是轉(zhuǎn)接頭會造成的電壓下降問題。 因?yàn)?12V輸出需求大，若再加上轉(zhuǎn)接線材設(shè)計(jì)不良，將形成嚴(yán)重的壓降問題，影響供電質(zhì)量。雖然新增一些不同接頭，不過使用轉(zhuǎn)接線或特殊的20或24針ATX接頭，其仍然和舊規(guī)格可以兼容，重要的是當(dāng)你的舊有電源損壞后，你一樣可以在舊主板上使用ATX12V 2.0電源。

　　除此以外，Intel ATX12V2.0版本另一個(gè)重要就改進(jìn)就是轉(zhuǎn)換效率增加了。轉(zhuǎn)換效率就是輸出功率除以輸入功率的百分比。1.3版電源要求滿載下最小轉(zhuǎn)換效率為68%。2.0版更是將推薦轉(zhuǎn)換效率提高到了80%。盡管功率因數(shù)和轉(zhuǎn)換效率都是指電源的利用率，但區(qū)別卻很大。簡單地說，功率因數(shù)產(chǎn)生的損耗是電力部門負(fù)擔(dān)，而轉(zhuǎn)換效率的損耗是用戶自己負(fù)擔(dān)。功率因數(shù)、EMI電路等都是對國家電網(wǎng)的保護(hù)。也就是說電源轉(zhuǎn)換供電，效率并沒有100%應(yīng)用，而是一部分轉(zhuǎn)換為熱量。如V1.3版電源效率只達(dá)到68%，那也就是說有32%的電能轉(zhuǎn)換成了熱能。為了防止熱量的聚集影響到電腦的正常運(yùn)行我們就要把熱量散開，就也是就我們?yōu)槭裁囱b風(fēng)扇的原因。ATX12V2.0標(biāo)準(zhǔn)在峰值及一般負(fù)載下可以到達(dá)70%，在低負(fù)載下也有60%的成績，建議的效率數(shù)值可以分別在峰值、一般及低負(fù)載下到達(dá)75%、80%及68%（所謂一般負(fù)載是指滿載輸出值的一半，而低載是滿載輸出值的20%）。不過小看這些被轉(zhuǎn)為熱能的功耗，對400W功率模塊而言，可就浪費(fèi)掉一大筆的電能。

　　根據(jù)自己系統(tǒng)平臺的發(fā)展，在ATX12V2.0規(guī)范中Intel推薦了四種電源規(guī)格，分別為ATX12V2.0版250W，ATX12V2.0版300W，ATX12V2.0版350W和ATX12V2.0版400W，這四個(gè)級別的電源中對＋12VDC的輸出要求至少也要達(dá)到22A。

　　那么在實(shí)際購買的過程中我們怎樣來識別真正的Intel ATX＋12V2.0版的電源呢？這時(shí)，大家可以看看電源上規(guī)格貼紙的標(biāo)示是否有雙組+12V輸出：主板的接頭應(yīng)為24pin； 6pin AUX 接頭已經(jīng)不見了；效率在滿載與一般負(fù)載時(shí)必須大于70%；在輕載時(shí)也必須至少有60%的效率。當(dāng)然前提是電源本身要有基本的安規(guī)認(rèn)證，其電源上的規(guī)格標(biāo)示才具參考價(jià)值。