myasper 2008-6-19 02:41 PM
ATX12V 2.3版电源规范详解
一篇专业的电脑知识文章，可以纠正很多似懂非懂的概念
出处：《现代计算机》
ATX12V 2.3版电源规范详解
目前，国内市场上流行电源标准则包括了ATX12V1.3、2.0和2.2等多个版本。虽然不同版本的电源之间存在差异，但是从目前的情况来看，已有的电源规范已经能够比较好地应对不同的电脑平台了。当用户还在为选择ATX12V 1.3、2.0或者2.2电源而苦恼的时候，Intel ATX12V2.3规范已经来了，新的行业规范将给我们带来哪些新鲜的概念？它又将给电源行业带来怎样的影响呢？或许，看完现代计算机评测室对ATX12V2.3规范的分析之后，能够解答您心中的疑惑!
从ATX12V 2.2规范的尴尬说起
2005年，Intel推出了双核心架构的奔腾D系列CPU，但由于奔腾D功耗更高（比如Intel 奔腾D 8202.8GHz额定功率为95W，满载时超过120W）且对+12V瞬间电流达到了前所未有的20A，根据当时的ATX12V2.0规范电源已经无法很好地满足需求。于是Intel制定了ATX12V2.2规范，其中最明显的变化就是增加了450W电源标准和提高了+12V2DC的峰值电流标准。
除了对CPU供电进行调整外，在ATX12V2.2中一个比较明显的变化就是还降低了+5V和+3.3V输出规格，比如在ATX12V2.0的300W标准中+5V和+3.3V输出均为20A，Intel在ATX12V2.2规范中降低为12A和18A。但是，这两路输出主要是给显卡、主板的南北桥及其他配件提供电能，而显卡和主板的功耗水平是呈上升趋势的，特别是PCI-E显卡功耗增加非常明显，使得ATX12V 2.2规范遭遇了对显卡支持乏力的尴尬，最突出的表现譬如在450W以下的ATX12V2.2电源中很难找到能够完美支持NVIDIA GeForce8800 SLI显卡平台的产品，但实际上该双卡平台满载时的功耗并没有超过450W。
如果说ATX12V2.0的输出规格可能有较大剩余，出于节能方面的考虑，降低设计规格是必要的，从更加长远的角度看或许是合理的。但是，对大功耗显卡支持的欠缺肯定是ATX12V 2.2规范的最大败笔，理由很简单，从顶级显卡的发展来看，PCI-E设备功耗的增加是显而易见的。
另外，对于一直不断增加的CPU功耗，由于更先进制程工艺的到来，入门级电脑的功耗已经越来越低，而在ATX12V2.2版规范中最低的功耗标准只有250W。所以我们可以肯定地说，随着CPU功耗的降低，ATX12V2.2版规范正逐渐失去在低功耗CPU平台上的现实意义。
ATX12V 2.3规范修正了哪些“BUG”
和软件的升级一样，电源规范的升级首先要做的是修正之前版本的“BUG”。
首先，增加低功耗平台电源的设计标准。Intel在ATX12V2.3规范中给出了180W、220W、270W三个低功耗标准，而取消了原有的250W，这正好符合由于处理器功耗大幅度降低、整合图形芯片的系统越来越受欢迎的发展趋势。因此，在ATX12V2.3规范中一共包括了180W、220W、270W、300W、350W、400W、450W等7个功率等级的标准，划分更加详细。
其次，顺应CPU功耗降低峰值电流增加，显卡、主板及周边设备功耗增加的发展趋势。其中对于双路12V输出设计而言，CPU功耗的降低带来的变化就是降低+12V2的输出规格；而显卡、主板及周边设备功耗增加所带来的变化则是提高+5V、+3.3V和+12V1的输出。以300W标准为例，从ATX12V 2.2到ATX12V2.3各路输出最大规格的变化：+12V2从13A降低为9A，+5V、+3.3V和+12V1的输出分别从12A、18A和8A提高到15A、21A和11A。
ATX12V 2.3规范还有哪些变化
作为一个新的行业标准，仅仅是为了解决前一版本缺陷是不够的，所以ATX12V 2.3规范必须带来一些创新的概念。
1．单路与双路12V设计同行
在ATX12V2.3规范中，180W、220W、270W三个功率级均为单路+12V设计，而300W、350W、400W、450W四个功率级则为双路+12V输出。或许，对于那些认为双路12V设计强于单路12V的朋友而言，Intel要采用这样的行业标准呢，有 点不可思议。
从性能的角度而言，双路12V并不一定比单路设计优秀（详细请参考本刊2007年4月刊《寻找最好的vista平台电源——24款主流PC电源横向测试》一文）。Intel最初引入双路12V设计是为了符合电源的直流输出最大不能超过240VA的要求，这是从安全角度出发的，和性能并没有直接的联系。
其中，300W作为双路12V输出的起点，在官方标准中可以发现+12V1和+12V2总输出能力正好为20A，如果采用单路输出就会超出240VA的安全要求。对于低于300W标准的电源产品而言，即使采用单路输出也不会超过240VA。由于双路输出则要求电源制造时要使用更多的材料，所以低功耗电源采用单路输出可以减低电源的制造成本。
另外，同样是采用单路输出，从ATX12V 2.3规范与ATX12V 1.3规范的220W标准的对比，可以看出ATX12V 2.3规范更加符合显卡、主板及周边设备功耗增大的趋势。
2．新的负载测量标准
在新的标准中还规定了各个功率级别的满载、典型负载和轻负载的参数标准，这是一个检验电源是否符合ATX12V2.3规范的测试方案。其中，我们经常提到某电源产品符合ATX12Vx.x规范，其实是说这款电源是能够通过该规范的满载测试，比如一款符合ATX12V 2.2规范的300W电源，如果采用ATX12V2.3规范中300W测试标准，测量出来的额定功率并不一定能够达到300W，甚至无法通过测试。
3．最小输出标准顺应节能趋势
ATX12V2.3规范一个新变化在于将各路输出的最小值降低了，其中+12V1DC、+12V2、+5VDC和+3.3VDC从ATX12V2.2的1A、1A、0.3A和0.5A分别降到0.1A、0.5A、0.2A和0.1A。ATX12V规范从1.3版到2.0版的升级过程中，曾经对各路输出最小值进行过调整，后来一直都是沿用ATX12V 2.0规范的标准，而ATX12V2.3规范进一步降低输出规格，其实是一个顺应节能趋势的变化，同时也是一个提高电源品质要求的调整。
小知识：规定电源最小负载的意义
对于一套电脑系统而言，其具体每组电压使用多大的电流没有办法确定，不同品牌主板其每组电流都会有差异，多组输出的电源在进行交叉负载（比如某一组输出很大大，而其它输出却很小）时，产品是容易发生问题的，所以Intel必须规定电源各组输出的值。也就是说，当负载工作在电源功率允许范围内，某路输出越大，而其他输出能够做到越小，那么交叉调整率就越好，电源的品质就越高。
4．更严格的节能标准
我们知道一款电源总效率包括转换效率和功率因数两个方面，提高转换效率可以为用户节省电费支出，而提高功率因数则可以提高电源对市电的利用率，减少电源无功消耗从而为电力系统节省电能。节能已经成为了全球性问题，因此Intel在最新的ATX12V2.3规范中对建议级别标准进行了调整。其中，ATX12V2.3规范建议级别的转化效率已经到了“能源之星4.0”和80PLS计划所规定的80%标准，同时功率因数（PFC）至少要到达0.9的标准。
也就是说，如果一款ATX12V 2.3版电源要成为“Intel推荐电源”，就必须采用功率因数很高的主动式PFC设计，而且不同负载下的转化效率都要超过80%的标准。从这我们可以看出，ATX12V 2.3规范已经成为了目前最严格的行业标准。
小提示：就目前的科技水平而言，被动式PFC其功率因数是很难达到0.9，主动式PFC设计基本上是通过ATX12V 2.3规范建议标准的唯一途径。
另一方面，ATX12V 2.3规范的最低标准与ATX12V2.2相比没有发生变化，其实这是因为在目前的科技水平下，进一步提高电源的转换效率已经比较困难了，再加上ATX12V所有的规范都只是一个建议性的行业标准，Intel并没有再次提高电源规范的门槛。
ATX12V 2.3规范能否“一统江湖”
诚然，每一个行业标准都不可能永远适用，不同的时期会存在不同的标准。但是在电源行业中，不同版本规范能够同时并存，且后续的规范并不能有效而及时地取代旧有的版本，这在整个IT行业中都是比较少见的，不得不说这是对标准制定者的一个讽刺。
当我们回顾ATX12V规范的发展之路时，可以看到对于此次ATX12V规范的更新，Intel方面做了很多努力：修正了之前版本的缺陷，功率等级划分得更加详细，首次启用了单路和双路并行的设计理念，提高了转换效率规格……
或许，在Intel所做的努力中，最为迫切和重要的是让ATX12V 2.3规范成为ATX12V1.3、2.0和2.2等多规范并存在局面的“终结者”，当然这对于电源制造商或者终端的消费者而言也应该一个好消息。那么，ATX12V2.3规范是否能够成为统一的行业标准呢？
不可否认，ATX12V2.3规范的出台的确能够更好地满足CPU功耗降低而显卡或其他配件功耗增加的趋势，更高的转换效率标准也顺应了节能的趋势。尽管从目前的情况来看，我们并不知道它是否一定是最优化的，但是在Vista系统对显卡有苛刻要求和高性能显卡的功耗暂时还是呈现上升的趋势的背景下，我们可以肯定地说，在往后的一段时间内ATX12V 2.3规范将比现有的电源规范能够更好地满足PC平台的功耗需求。
然而，这并不代表ATX12V2.3规范一定能够“一统江湖”，甚至成为ATX12V规范的最后标准，因为电源技术的发展是由PC配件功耗水平决定的，由于受Vista系统影响，在一定时期内显卡和周边数码设备的功耗需求很难有所降低，但是节能是大势所趋，硬件技术的发展并不会因为受操作系统的影响而改变发展的方向。因此，我们有理由相信ATX12V 2.3不可能是ATX12V规范的最后版本，从显卡低功耗时代来临的那一刻开始，更新的电源规范将向我们走来！
【评测室观点】
在没有更多实际的产品出来之前，对于ATX12V 2.3规范能否取代ATX12V1.3、2.0和2.2等规范成为统一的电源规范，还有待时间的考验。但我们已经看到了Intel作为一个行业领导者努力的姿态，相信用户接受ATX12V 2.3规范要比接受ATX12V 2.2规范容易得多。