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華碩推動顯示卡 PCIe 金手指供電革命任重道遠!

PCI SIG PCIE 5.1、INTEL ATX3 / 12VO、NVIDIA

Ben by Ben
2025-12-08
in 新聞
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華碩推動顯示卡 PCIe 金手指供電革命任重道遠!之前筆者介紹了華碩在 RTX 5060 TI 上的新供電構思,嘗試無外接供電而單靠顯示卡金手指實現接近 250W 的供電水水平 (連結)。其實這個問題背後有點深,還牽涉到更多其他領域。除了主機板的配合,顯示卡設計也要改動,背後更有一堆規範在盯著。

關於 PCI SIG PCIE 5.1、INTEL ATX3 / 12VO、NVIDIA 這三方面在供電部份的影響,筆者以前也有分開寫過,剛好華碩這次的研發好像有同時牽涉到它們,筆者就整合起來再寫一篇。以下筆者利用之前開箱過的 PRIME RTX 5060 TI 闡述 (開箱連結)。

PCIe 金手指供電也許只有華碩辦得到

據了解,NVIDIA 針對 RTX 5060 TI 與 RTX 5060 以及 RTX 5050,允許廠商使用 PCIe 8PIN 作為外部輸入,並沒有強制要求廠商用上 16PIN。RTX 5060 TI 一般的 BIOS 功率目標大約為 180W,部份頂級非公甚至做到 >225W (TPU 連結)。這意味只有用上 16PIN 作為外部供電才"有可能"做得到,因為 PCIe 8PIN 被設定為 150W。


實際上,在 RTX 5070 或以上,在那些疑似被強制要求使用 16PIN 外部供電的顯示卡上,16PIN 的 6 根 12V 針腳,是接通近乎所有 NVVDD、MSVDD、FBVDDQ 的供電模組。這是說,基本上佔用最多功率的電路,是從 16PIN 取電,而不再走 PCIe 金手指。這也是說,在顯示卡 PCB 板層中的 12V 供電層,是有鋪好銅箔的路徑。在這些顯示卡上,PCIe 12V 一般只負責次要的電路,例如 1V8、1V2、PEX 等等。因此在 HWINFO 上這些顯示卡的 GPU PCIE 12V 供電,往往會顯示為十多瓦甚至不足 10W,而不再是 66W 甚至是 75W。

下圖分別是 RTX 5070 (16PIN) (連結) 與 RTX 5060 TI (PCIe8PIN) (連結)。兩者在燒機時的 GPU PCIE 12V 供電水平有明顯差異 (7W VS 44W),反映兩者的 PCIe 金手指的 12V 供電層有通往不同的地方。RTX 5060 TI 應該是有用上 PCIe 金手指 12V,負責一些主要電路 (NVVDD / FBVDDQ),因此 GPU PCIE 12V 功率更高。

筆者認為重點還是在於 PCIe 金手指 12V 負責的電路,應該是跟 PCB 設計有關,而不是隨時可以透過軟體 / BIOS 切換負責電路。


在 NVIDIA 引進 16PIN 之初 (不要再說是 INTEL 設計 16PIN 了),16PIN 被命名為 12VHPWR,12-VOLT-HIGH-POWER。既然有提到 12V,某程度上好像是在說 12V 以後由 16PIN 來扛,免去 PCIe 金手指 12V 負責 (絕大部份) 主要電路的責任。從 RTX 40 至 RTX 50,我們都可看到這種趨勢,也只有低階型號沒有用上 16PIN,PCIe 12V 金手指有重新分配到一小部份主電路。

值得一提的是 PCI CEM 5.1,也就是引進 12V-2X6 那一版。PCI CEM 有指出顯示卡的總功率應該是 675W 才對,不是 600W。PCI CEM 5.1 並不是在說 16PIN 以後給我幹到 675W,反之 PCI CEM 應該是想說,是時候重新引入 PCIe 金手指 12V 的部份了,讓 PCIe 金手指負責 75W。如果以 600W 顯示卡為例,在 PCIe 金手指負責 66W 後,16PIN 的壓力便會從 600W 降至 534W。

由於 PCI SIG 的文件沒有公開,我們只好從 INTEL 的 ATX3 文件 (336521-2.1A) 看到相關資訊 (連結)。


回到 TONY 的影片,那一張特製的 TUF RTX 5060 TI,穩定燒機 250W 的背後,其實也是在透露華碩把所有 NVVDD 與 FBVDDQ,都有接到金手指 PCIe 12V 去。這是說,那一張 TUF RTX 5060 TI 的 PCB,也許是目前 RTX 50 中最獨特的設計。筆者不禁想到,為什麼就沒有 RTX 5070、RTX 5070 TI、RTX 5080、RTX 5090 等盡用金手指 PCIe 12V 的 66W 空間,遵從 PCI CEM PCIE 5.1 和 INTEL ATX3 的"建議"?答案是筆者怎麼可能知道。

從 TONY 的影片,我們也可以看到 ATX3 電供規範的 ATX24PIN 有多需要變革。INTEL 沒能成功推動 12VO,引進 ATX10PIN + 6PIN (共含 6 根 12V),跟市場有關。而誰在主導市場,除了 NVIDIA,也許就是華碩了。

從 ADVANCED BTF GC_HWPR,到 250W 特規 PCIe 金手指供電,我們可看到華碩有在重視"非公版 PCB 設計"這回事。也許是 NVIDIA 的公版設計主導絕大部份主供電由 16PIN 負責,筆者還是期待看到廠商願意創新,賦予非公版型號真正的"非公版"設計。

2022 年 4 月,INTEL 工程師 STEPHEN EASTMAN 其實有提到關於主機板 PCIe 插槽的供電能力事宜 (文章連結 / 訪談影片連結):

為什麼 INTEL 不從主機板層面要求改善 POWER EXCURSION 的應付能力而從電源供應器著手?

INTEL 工程師回答因為 PCIE CEM WORKING GROUP 認為,顯示卡的 POWER EXCURSION 主要經電源供應器的線材影響電源供應器,而非經主機板 PCIE 插槽而影響到電源供應器。主機板的 PCIE 插槽一般只能提供 75W,以 12V 計當中只有 66W,要主機板大幅提高 PCIE 插槽的供電能力,需要大幅重新設計相關線路和電路板。

Tags: News 新聞ASUS
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