筆者在"RTX 4070 SUPER 全面採用 12V-2X6?"一文提到 NVIDIA 剛剛推出的 RTX 40 SUPER 系列顯示卡,至少從媒體所收到的評測樣品裡,同時存在 12VHPWR 與 12V-2X6 這兩種 PCIe 16-PIN 版本。12V-2X6 的佔有率明顯高很多,12VHPWR 也不是都沒有。事後有網友提問這兩個版本有什麼區別,筆者現整理 INTEL 官方文件嘗試回答這個問題,一切以原廠為準。
PCIe 16-PIN 的 H+ 與 H++
首先,據 INTEL 描述,12VHPWR 必須使用"H+"作為標示,而 12V-2X6 必須使用"H++"作為標示。
12V-2X6:The Connector body must display a label of embossed H++ characters to indicate support of 9.2 A/pin or greater. (revision 2.1a November 2023, 336521-2.1a)
12VHPWR:The Connector body must display a label of embossed H+ characters to indicate support of 9.2 A/pin or greater. (revision 2.0 February 2022, 336521)
所以光從 H+ 或是 H++ 來看,它們同樣意味該 16-PIN 可至少支撐 9.2A * 6 * 12V = 662.4W。這也是說 12VHPWR 在輸出能力上有著同樣的最低要求,並沒有比較"弱"。有一點值得注意,12V 僅是名義值。在最新的 INTEL 規範中,12V 這一路因為 POWER EXCURSION (峰值) 的特性,是容許實際電壓值偏離 12V 的。INTEL 制訂出 +5% / -7% 的區間,也就是 12V 電路最低的實際電壓值不應該低於 11.20V,也不應該高於 12.60V。所以保險一點來計算,應該利用 11.2V (或以前的最低值=11.4V) 來計算最惡劣的情況,也就是 9.2A * 6 * 11.4V = 629.38W。另外,PCIe 8-PIN 或 6+2 PIN,市場上優秀的電供大多都可以輸出 8A - 10A 不等,而 INTEL 僅要求至少可輸出 150W,以 12V 名義值計算也就是 4.17A。
所以,從 INTEL 的最低要求來看輸出能力,16-PIN 遠比 2X4 (8-PIN) 來得強。比實戰的話,16-PIN 應該也沒有弱多少,因為 16-PIN 有 6 組 12V / GROUND 而 PCIe 8-PIN 只有 3 組 12V / GROUND。INTEL 對於 16-PIN 的線材也有嚴格的要求,16 AWG 起步!這也是為什麼廠商不太願意提供 2 個 16-PIN 的主因,無論是接頭或是線材,都是錢!
12V-2X6 Cable:All 12 pins must be connected to the power supply using 16 AWG cable, with no depopulation. (revision 2.1a November 2023, 336521-2.1a)
兩個 16-PIN 版本的另一個改變是關於針腳的物理長度,12-PIN (6組) 與 4-PIN 的長度要求都有改變。12V-2X6 (H++) 的 12-PIN 被加長,而 4-PIN 被縮短,以確保 12-PIN (POWER) 在完全插好插滿後,4-PIN (SIDEBAND) 才運作,確認電流可通過。這可避免 16-PIN 在沒有完全插入的情況下,仍然輸出電流,降低燒毀風險。同時,12V-2X6 (H++) 的 4-PIN 組態有重新調整,增加 0W 的組態,並更改 150W 的組態,來配合達成物理長度改變的目的。
12VHPWR (H+) 的定義裡,該 4-PIN 的組態中,是沒有 0W 的概念。所以就算 12VHPWR (H+) 沒插好插滿,只要 12-PIN (POWER) 有接觸到,應該還是容許輸出電流。
這裡值得注意的是何謂接頭。我們都知道接頭有分公母,如果公母兩方都作出同等的改變,也就失去 12V-2X6 (H++) 的意義。兩邊的 4-PIN 假如一同縮短,那怎可能接觸到,難道永遠不輸出電流嗎?所以 12V-2X6 所針對的,是 PCB 上的 16-PIN,例如顯示卡 PCB 上的 16-PIN,又或是電供本體上的 16-PIN,插座是也!16-PIN 線材上的 16-PIN,都不受影響,H++ 或 H+ 在線材上的要求並沒有任何改變。由於 12VHPWR (H+) 和 12V-2X6 對於線材的要求不變,所以 16-PIN 線材也就相容於 12VHPWR (H+) ATX 3.0 電供和 12V-2X6 (H++) ATX3.1 電供。
12V-2X6 還帶來兩個改變,或更準確來說,12V-2X6 的誕生還伴隨 2 個新變化。第一個也是筆者在以往的文章中 (INTEL ATX 3.1 設計規範強調 PCI-E 插槽 PEG 供電的存在) 提到。在最新的 INTEL 文件中,除了提到 12V-2X6,還有明確表示單張 PCIe Add-in Card 最大的功耗是 675W,也就是說比 12VHPWR 那一版再提高 75W。
The maximum power consumption for a single PCIe Add-in Card was increased from 300W to 675W. This power is the maximum that may be drawn from all power rails, combined. For example, an Add-in Card might draw 75W through its card edge connector and 600W through a 12v-2x6 cable plug, for a total of 675w. (revision 2.1a November 2023, 336521-2.1a)
The maximum power consumption for a single Add-in Card was doubled to 600W. this is the per-card limit from all sources combined. (revision 2.0 February 2022, 336521)
這一點筆者看來覺得很有趣,因為原來的要求是所有電路輸入 (PEG 金手指與 16-PIN 之總和) 共計 600W,新的要求是從有電路輸入 (PEG 金手指與 16-PIN 之總和) 合共 675W。也就是說,在 600W 的舊要求下,若扣除 PEG 66W (12V) 的標準功率水平,12VHPWR 只須負責 534W。那麼為什麼 INTEL 要在新版本中強調 H++ = 12V-2X6 = 9.2A,以及強調 675W 呢?是不是有廠商看到這邊有漏洞,就輕輕縮料用上不符 9.2A 16AWG 的 16-PIN??還是只是因為 12VHPWR 燒很大,才強調 PEG 金手指的存在,降低 16-PIN 的壓力,儘管 12V-2X6 對於 POWER 和 AWG 的要求不變??
另一個 12V-2X6 伴隨的改變更有趣,筆者也曾探討過 (INTEL 在最新的 ATX 3.0 設計規範中重新支援 3 DIMPLE 設計),那就是 16-PIN 的物理方案。簡單來說,一開始 INTEL 沒有強調 3-DIMPLE 或是 4-SPRING 設計,後來建議使用 4-SPRING 計設,然後又重新建議 3-DIMPLE 也可以並存,最後也就是最新的版本,INTEL 在建議在 3-DIMPLE 或 4-SPRING 設計的同時,再建議 "EQUIVALENT" 設計!
- CABLE PLUG CONNECTION RECOMMENDATIONS:Crimp Contacts inside of the cable plug are can either use the 4-Spring design, 3-dimple design, or equivalent design. Any design is required to meet the design and reliability requirements that are needed to provide the high current per pin of the 12v-2x6 connector. (revision 2.1a November 2023, 336521-2.1a)
- CABLE PLUG CONNECTION RECOMMENDATIONS:Crimp Contacts inside of the cable plug are may use either the 4-Spring design or the 3-dimple design. Both designs can meet the design and reliability requirements that are needed to provide the high current per pin of the 12v-2x6 connector. (revision 2.1 August 2023, 336521)
- CABLE PLUG CONNECTION RECOMMENDATIONS:Crimp Contacts inside of the cable plug are recommended to use the 4-Spring design instead of 3-dimple design which will increase the contact area for electrical cuurent flow inside the 12vhpwr connector and reduce the temperature rise of each contact. (revision 2.01 Feburary 2023, 336521)
- CABLE PLUG CONNECTION RECOMMENDATIONS:N/A (revision 2.0 February 2022, 336521)
什麼是 EQUIVALENT 同等設計,INTEL 好像並沒有明言或舉例,只提到這些設計都應該符合 INTEL 對於 16-PIN 的要求。所以消費者也不必追求 4-SPRING 設計,雖然 COOLER MASTER 力推 4-SPRING!
至於什麼 ATX 3.0 電供是否強制要求 16-PIN,筆者就不再覆述了,因為那部份應該只是打錯了,INTEL 在公開第一版文件前就已公開解釋沒有相關要求。從以上的區別各位大致可了解 16-PIN 的變更,規格上來看當然有改變,只是這些改變背後的時空背景才值得令人深思。好比 PCIe 6-PIN / 8-PIN 的出現,75W / 150W 只是硬性規定,背後的來由才值得品味。600W 的 12VHPWR 以至 675W 的 12V-2X6;又 4-SRPING 又 3-DIMPLE 又符合要求什麼方案都可以,我們可看到廠商們背後的角力和現實中的妥協。
筆者只知道,INTEL 只是寫的那一個、公開的那一個,上述改變都是 INTEL 聽回來再寫進去而已。也許 INTEL 應該勇敢踏出第一步好好整頓這些 ADD IN CARD 廠商同電供廠商。只是 INTEL 管的是電供,要管到 ADD IN CARD 也就是 PCI SIG 那邊,INTEL 是比不過 NVIDIA 的。所以筆者不是不想解釋 ATX 3.1 在幹嗎,而是筆者真看不懂這些文件。不配合現實而只看文件無法理解真實面貌,例如什麼 300W 線材 450W 線材 600W 線材,文件當然有寫該區分這些功率水平,只是現實中電源廠商就算在 16-PIN 線材上印有 300W、450W、600W 等不同的功率值作標示,它們還是 600W 的線。從 RTX 40 SUPER 或現時的 RTX 40 的新批次,H+ 和 H++ 都有,那麼顯示卡廠商有否加入 0W 輸出的組態?
12VHPWR 其實一直存在插不緊 / 容易鬆動的問題,網上也有一堆影片展示輕輕搖動接在顯示卡上的 12VHPWR 線材,電腦便會黑屏。那麼 12V-2X6 的 0W 輸出組態,好像早就有了。12V-2X6 改動針腳長度,某程度上也是在針對容易鬆動的問題:長的粗的 12-PIN 變得更長,也就更穩固。
INTEL 在最新版本的文件中表示,電供廠商應棄用 12VHPWR,改使用 12V-2X6;也列出更詳盡的 16-PIN 物理連接建議標準。
New power supply designs should mount only the 12v-2x6 connector and the 12vhpwr connector should be deprecated. (revision 2.1a November 2023, 336521-2.1a)
還是 CORSAIR 寫得比較貼切,16-PIN 是一個 EVOLVING STANDARDS,讓我們一起看下去。