为什么计算机图形卡使用8针(4条正极和4条负极线)连接器,而不是仅使用一条正极和负极线的连接器?


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我一直想知道为什么计算机图形卡使用8针(4根正极和4根负极线)连接器,而不是仅使用一根正极和负极线的连接器。

在此处输入图片说明


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相关:为什么我们要使用多股导体制作电线?与这四根接地线的总和相比,一根接地线要有多大才能提供相同的接触面积
Ben Voigt

Answers:


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这允许使用多个便宜的连接器和电线,而不是单根粗电线和更昂贵的大电流连接器。多根细线也比粗线更柔韧。电路板上的多个引脚缓解了在PCB上跟踪大电流的问题。

这不仅涉及功率处理,还需要控制电缆的电压降。


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然后基本上将总电流分为多根导线,基本上是基尔科夫电流定律
loki floki

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另外,如果一根电线断了,系统仍然可以工作:)
Whiskeyjack '17

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@Whiskeyjack:也许是整个系统,但不一定是整个系统。如果线对最终为不同部分供电,则断开电线可能会使该部分掉线。
cHao

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@Whiskeyjack FWIW,在许多大功率GPU(包括我的Radeons)中,不同的V +线没有互连-因为每根线都必须为GPU提供不同的电源,所以它们通常是隔离的,因此可以从多个电源中提供没有任何PSU互连问题等的PSU。通常仅互连GND,因为它必须使多PSU设置正常工作。本质上,cHao完全在这里。您可能适合使用某些低端
GPU-

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@vax-有趣的东西。
Whiskeyjack '17

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  1. 为了允许更多电流,而无法可靠地提供单个连接。
  2. 为了降低整体电阻,从而降低电压降。
  3. 为了冗余,因为随着时间的流逝,各个连接会因氧化,灰尘等而增加电阻。

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4.因此,您可以使用更灵活,更便宜的较小规格的电线。
Trevor_G

5.支持远程电压感应以补偿电压降。
alex.forencich

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根据PCIe机电规范,电源连接器的额定输出功率为+12 V,2x3连接器的输出功率为75 W,2x4的输出功率为150W。高功率PCIe设备(通常为GPU)可通过PCIe电源连接器的组合将最大功率拉至300 W,而边缘连接器可将其拉至25W。

在文件的第3章中,它提到:

  • 从标准x16边缘连接器提供的+ 12V和通过专用2 x 3和/或2 x 4辅助电源连接器提供的其他+ 12V,必须视为来自独立的独立系统电源轨。
  • 在任何一个PCI Express 225 W / 300 W附加卡上,任何地方都不得短路来自不同连接器的+ 12V输入电势。
  • 单个2 x 3或2 x 4辅助电源连接器的电源引脚可以短接在一起。

因此,对于每个连接器,如果所有线束都组合在线束中,则根据规格可能没有差异,因为将其拆分到Molex连接器的所有插针会很昂贵。

我不知道电源中的接线实际上是如何完成的,但是电源通常分为几根。将它们组合得更靠近负载点可能有助于某些调节。

在GPU上,通常有几个(10-20)电压相结合,可以在GPU内核和内存中以1 V的电压提供200 A电流。例如,Nvidia Titan V具有2x3和2x4连接器,并可以产生高达250 W的热量。GamersNexus进行了拆解,并研究了电源传输电路:

Nexus Titan V拆解萤幕撷取画面


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16个PCI-Express卡可以从边缘连接器总共提取75W功率,这对于获得完整的300W(75W边缘+ 75W 6针+ 150W 8针)是必要的。
Ross Ridge)

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原因有很多,所有原因都来自GPU消耗大量电流的事实。

GPU可能会通过其中一个连接器消耗100 W功率。在12伏特时为8安培。流经电线的高电流将从电线的一端到另一端产生与电线的电阻成比例的电压降。这会导致GPU上的电压降低,并且导线中的功率损耗,从而导致功率传输效率降低,并导致更多热量。

可以通过两种主要方法来减轻电压降:一种是通过使用较大的导线或通过并行放置多条导线来降低布线的电阻。降低电阻意味着更少的电压降和更高的效率。另一种解决方案是增加一条不带电流的电压感测线,以便电源可以感测和调整负载上的电压,以补偿线中的压降。

游戏中的另一个因素是机械方面的问题。粗线比细线的柔韧性差,导致电缆布线更加困难,弯曲半径问题以及连接器和电路板上的应力增加。使用多个引脚也会增加接触表面积,从而降低接触电阻。并行电流路径还提供一定程度的冗余。

8针PCIe电源连接器使用这两种解决方案:三个并行电源引脚,三个并行接地引脚和一对电压检测引脚。使用三个并行电源引脚可降低通过电缆的电压降,同时还提供了良好的灵活性,同时感测引脚可确保负载实际接收12伏电压。


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答案更加平凡,“ 2x3”和“ 2x4”连接器在“所有”系统中可用,因为它们是电源的默认输出。并且由于它们可用,因此不需要特殊的电源即可拥有75W或100W的输出。

同样,较低的单个电源可能会使用较小的组件来简化GPU卡上的变压器。

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